ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MODULO DIDÁCTICO

INVERSO Y SIMÉTRICO.

TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULOEN INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y CONTROL

JOHNNY FABIÁN RACINES VIZUETE

AGOSTO-1995

AGRADECIMIENTO.

AL Dr . HUGO BANDA POR DARME LA

OPORTUNIDAD DE CUBRIRME EN SU

SOMBRA DE SABIDURÍA. MI ETERNA

GRATITUD'.

A MIS AMIGOS VÍCTOR Y JULIO.

DEDICATORIA.

A MIS PADRES POR DARME LO

MEJOR DEL MUNDO. ....AMOR

ÍNDICE

CAPITULO I:

Página NO

Aspectos generales 1

1.1. Definiciones básicas 2

1.1.1 Control de fase directo 2

1.1.2 Con tro 1 de fase inverso 4

1.1.3 • Control de fase simétrico 5

1.2. Anal is is matemát ico 7

1.2.1 Control de fase directo-carga resistiva 12

1.2.2 Control de fase inverso-carga resistiva 15

1.2.3 Control de fase simétrico-carga resistiva... 18

CAPITULO II: '

Diseño del equipo 21

2. 1 Especificaciones del diseño .- . . . 21

2.2 Dimensionamiento de los elementos de

potencia 23

2.3 Cálculo de los elementos para el control

del activado y apagado de los elementos

de potencia , 25

2.3.1 Diseño de los manej adores de base para los

transistores de potencia 25

2.3.2 Diseño de los snubbers 28

2.3.2.1 Snubber de apagado 29

2.3.2.2 Snubber de encendido 33

2.3.2.3 Snubber de sobrevoltaje 37

NO 2

2.4 Especificaciones del módulo de control 38

2.5 Circuitos auxi liares 41

2.6 Fuentes de alimentación 46

CAPITULO III:

Pruebas y resultados experimentales 53

Aspectos generales de la construcción 53

3.1 Operación con Control de fase directo 58

3.2 Operación con Control de fase inverso 77

3.3 Operación con Control de fase simétrico 96

3.4 Efectos que produce la variación de la carga. 107

3.5 Efectos sobre la red: armónicos, factor de

potencia, potencia reactiva y distorsión

armónica 108

CAPITULO IV:

Conclusiones y recomendaciones 112

4.1 Análisis de los resultados obtenidos con

control de fase directo 112

4.2 Análisis de los resultados obtenidos con

control de fase inverso 113

4.3 Análisis de los resultados obtenidos con

control de fase simétrico 114

An álisis económico 116

Análisis técnico 121

4.4 Conclusiones 122

4.5 Recomendaciones 124

Bibliografía... 128

CAPITULO I

ASPECTOS GENERALES

El control de fase es un proceso rápido para encender

y apagar un interruptor que conecta una fuente AC a la carga

para controlar un pedazo de esta en cada ciclo.

Este es un método altamente eficiente para poder variar

el rango de potencia para cargas tales como lámparas,

calentadores, motores, fuentes, etc.

Para poder realizar control de fase AC, se debe de

disponer de un circuito de control, cuya finalidad va a ser

el de conectar o desconectar un elemento semiconductor que

va a servir como interruptor en el circuito de potencia.

Se utiliza a los elementos semiconductores como

interruptores, debido a su gran desarrollo, lo que ha

permitido disponer actualmente de elementos capaces de

manejar grandes potencias, con muy bajos tiempos de

conmutación y a costos relativamente reducidos.

El funcionamiento del control de fase AC es eficiente,

tanto para cargas resistivas como para cargas inductivas a

pesar de tener limitaciones importantes como es la distorsión

del voltaje en la carga debido al fraccionamiento de la onda

senoidal, el aumento de la potencia aparente producida por

la potencia reactiva y por la potencia de distorsión, y la

generación de radiofrecuencia.

1.1 DEFINICIONES BÁSICAS.

Existen muchas maneras para realizar un control de fase

de la corriente alterna, utilizando interruptores estáticos.

Entre los principales se pueden mencionar:

- Control de fase directo

- Control de fase inverso

- Control de fase simétrico.

A continuación se describen las principales

características de estos modos de control de la corriente

alterna, asumiendo que están alimentando una carga puramente

resistiva.

1.1.1 CONTROL DE FASE DIRECTO.

El control se efectúa dentro de cada semiciclo dejando

pasar una parte del mismo, gracias al paso natural por cero

de la corriente, los tiristores no necesitan un bloqueo

forzado. Cuando el interruptor de potencia conecta la carga

a ' la fuente, luego de un cierto ángulo de activado a con

respecto al cruce por cero de la onda de entrada,

bloqueándose luego al final . del semiciclo mediante

conmutación natural.

Los circuitos que se utilizan para este control son muy

simples y confiables.

Entre sus características están:

- fácil de implementar

- conmutación natural

- control continuo de potencia

- genera interferencia en radio frecuencia;

- alta distorsión armónica.

J--t2J

FIGURA 1.1: Control de fase directo.

Donde: ti = a ( a

t2 = y ( Y

t3 = it + a

J0 = TI ( p

= ángulo de activado )

= ángulo de conducción )

= ángulo de apagado )

1.1.2 CONTROL DE FASE INVERSO/

El control se efectúa dentro de cada semiciclo dejando

pasar una parte del mismo, esto ocurre cuando el interruptor

de potencia conecta la carga en el cruce por cero, y lo

desconecta en un ángulo 6 (J3 < TT ) , para conseguir esto se

debe realizar una conmutación forzada, esto implica que sus

circuitos sean complejos.

Vín

FIGURA 1.2: Control de fase inverso

Donde: ti = £ ( {3 = ángulo de apagado )

ti = y ( Y = ángulo de conducción )

t3 = TT + j0

a = O ' ( a = ángulo de activado )

Entre sus características están:

- conmutación forzada

- sistema de control mas complejo

- control continuo de potencia1

- la generación de interferencias es mínima.

- alta distorsión armónica.

1.1.3 CONTROL DE FASE SIMÉTRICO.

Este tipo de control es producto de la combinación de

los dos controles anteriores (control de fase directo, más

el control de fase inverso), es decir que el interruptor se

conecta en un ángulo a y se desconecta con un ángulo B = TT -

a (conmutación forzada).

Entre sus características están:

- conmutación forzada

- circuito mucho mas complejo

- genera interferencias en radio frecuencia.

- baja la- distorsión armónica.

Vín

ti

FIGURA 1.3: Control de fase simétrico.

Donde: ti = a ( a = ángulo de activado )

t2 = y ( Y = ángulo de conducción

t3 = K + a

|3 = ir - a ( {3 = ángulo de apagado )

1.2 ANÁLISIS MATEMÁTICO

FIGURA 1.4 Circuito generalizado para Controlde fase.

Utilizando el circuito generalizado de la figura 1.4,

se pueden establecer las relaciones básicas que permiten

analizar la operación de un circuito para el control de fase

en AC. En todo circuito que realiza el control de potencia,

es de interés el determinar algunas variables eléctricas

para, a través de ellas, evaluar sus características de

operación, por ejemplo: Potencia activa, potencia aparente,

potencia reactiva, potencia de distorsión, factor de

potencia.

Para el análisis matemático generalizado, se supone que

los componentes del modelo circuital son ideales y que la

forma de onda de la fuente de alimentación es puramente

sinusoidal .

vf = Z*Vf *sen wt ( 1 • 1 )

Independientemente de la forma de control de fase la

corriente que entrega la fuente, y circule a través de la

carga es periódica, de forma sinusoidal recortada.

La función en el tiempo de dicha forma de onda de

corriente , puede ser descompuesta en una Serie de Fourier .

n"1 (1.2)

donde :

= c = JA* + Bn2 t 1 - 3 )n y"/j -"n

2 r= — / i- *cos (nu^t) *dvt ( 1 - 4 )TJo

T

J3/3 = —f±R*sen(nwt^'*~*- ( 1 - 5 )

A^ 2 f-'

J " Bn '

Con respecto a los terminales de la fuente, se puede

determinar la potencia instantánea.

p = vf*!. (1-7)

Su valor medio, se expresa como:

T

P = — /Vf*iR*dtTJ 1.8

Sustituyendo las expresiones de voltaje y corriente, se

tiene:

1.9

Integrando , resulta :

P = -Vf*TRI*cos (0J,) (1.10)

En esta expresión, I»* es el valor RMS de la componente

fundamental de la corriente que atraviesa la carga y 0 es el

ángulo de desfase entre la componente fundamental de la

corriente , y el voltaje aplicado por la fuente .

La potencia reactiva se define como una componente en

cuadratura con la potencia media o potencia real, por lo

tanto ,

Q = Vf*IR1*sen (<!>!) (1.11)

La potencia aparente que entrega la fuente, está dada

por el producto del valor RMS del voltaje de fuente y el

valor RMS de la corriente que entrega la fuente.

S = Vf*Ims (1.12)

10

El valor RMS de la corriente que entrega la fuente , se

define como:

En circuitos con formas de onda distorsionadas , se puede

ver claramente que,

S2 * p2+Q2 (1.14)

Precisamente a esa potencia que hay que agregar en

cuadratura, para que la igualdad se establezca, se la

denomina potencia de distorsión.

_iD = [S2-(P2+Q2)] 2 (1.15)

La relación entre la potencia media y la potencia

aparente, determina el factor de potencia del circuito.

_ P

P " " (1.16)

(1.17)R1

fp = — ÍLL+COS0,Jjws

En la ecuación 1.18 del factor de potencia, se identifican

dos términos:

a) El factor espectral, dado por la relación entre el

valor RMS de la componente fundamental de la onda de

corriente y el valor RMS de la onda de corriente; y,

11

b) E1 factor de desplazamiento, dado por el coseno del

ángulo de desfase entre el voltaje aplicado y la onda

de la componente fundamental de la corriente.

Finalmente, otro parámetro de interés es el denominado

distorsión armónica total de la corriente (DAT), que viene

definido en base a la descomposición en Serie de Fourier de

la función de la corriente.

_-r- 2 -i 2

í ^ ' (1-18)

I 2 -DAT = l(-fZ) -1] 2 (1.19)

¿Rl

Del análisis matemático generalizado, se puede ver que

para el caso en que el voltaje de la fuente se considera

puramente sinusoidal, todas las variables eléctricas de

interés, quedan determinadas por la componente fundamental

de la corriente, y por el valor RMS de la corriente a través

de la carga.

Establecidas las relaciones generales, a continuación

se particulariza para cada uno de los tipos de Control de

fase, asumiendo que la carga es puramente resistiva.

12

1.2.1 CONTROL DE FASE DIRECTO - CARGA

RESISTIVA.

Para las formas de onda de voltaje y corriente dadas en

la figura 1.1, se tienen las siguientes relaciones:

La función de corriente a través de la carga, entre a y ir,

está representada por:

±R = fó*IK*sen(wt )=,/?*— *sen(wt) ' '

Su valor RMS está dado por:

n 2rr

(wt ) ]2cíwt

(1.21)

(1.22)

El valor RMS sobre la carga será simplemente ,

23)

La componente fundamental de la corriente ig , se puede

calcular utilizando las formulas de Euler.

2rr2 r=- [v/Í^J^+senívt ) *cos(vt)27T (1-24

13

n-*[cos(2a) -

(1.25)

2fT

/

* f 7 T - a

]durt

*sen(wt) )dwt

sen(2arr

cos(2a) - - a

( 1 . 2 6 )

( 1 . 2 7 )

(1 .28)

geji(2a) )2 (1.29)

(1.30)

,- a + sen (2a

cos(2a) - sen(2a) . 22 '

(1.31)

La potencia media entregada por la fuente resulta,

p = vf r (1 .32)

p = sen(2a)

-ir, —

(1 .33 )

( 1 . 3 4 )

p =Vf2-rrjR

- a + sen(2a)2 ;

1.35)

R

La potencia reactiva es igual a:

14

V2 (1.36)p = RMS

RQ = vf*—S* (eos (2a) - 1)

n (1.37)

Q = .^L*(cos(2a) - 1) < O (1-38)

Como se puede apreciar en la ecuación 1.38, el control

de fase directo de la corriente alterna, genera potencia

reactiva inductiva.

La potencia aparente es igual a:

2 (1.39)

El factor de potencia resulta:

f .i - + gen(2a) . ,4rr 2

(1.40)

La DAT de la corriente es igual a:

j 2 1

DAT = [ -2£ - 1 ] 2

1 . 41

)2 ~ 2

„ , sen(2a) ,22 ^ (1.42

15

1.2.2 CONTROL DE FASE INVERSO - CARGA

RESISTIVA.

Para las formas de onda de voltaje y corriente dadas en

la figura 1.2, se tienen las siguientes relaciones:

La función de corriente a través de la carga, entre O y B ,

está representada por la ecuación 1.20.

Su valor RMS está dado por:

wtO n-

(1.43)

„ Vf 1 _ sen (2/3) 1/2 = V*MS-'-RMS p L n- " O ' J p

R " 2 R (1.44)

El voltaje RMS sobre la carga será simplemente,

1/2— - j -

(1.45)

La componente fundamental de la corriente ig , se puede

calcular utilizando las formulas de Euler.

A2 r

l = - =- / [/2"*Jfí*se/3(wir) *cos(w±) ]durt

_ - - . p - - ' - - -* -

rr \ /7T

16

- cos(2/3)](1.47)'

B, =

+ T~ / [ 3"*J**sen(vt) *aen(wt) ]dwt1.48)

1.49)

(1.50)

rr\l-cos(2ei)2 + { f t _1.51

B,(1.52)

COS0! =

sen (2/3)2

- eos (2/3) .22 '

- sen(2p) 22 y

1.53

La potencia media entregada por la fuente resulta,

TT

J = -•*•* R

1.54

1.55

P = 'JIMS

(1.56)

(1.57)

17

La potencia reactiva es igual a:

RO = Vf+—^*(1 - eos (2/3) )n r

(1.58)

~^(í - 008(2/3)) > O

(1.59)

Como se puede apreciar en la ecuación 1.59, el control

de fase inverso de la corriente alterna, genera potencia

reactiva capacitiva .

La potencia aparente es igual a:

2 (1.60)

El factor de potencia resulta:

71

La DAT de la corriente es igual a:

1.61

DAT =JflJ (1.62)

. ^/0 sen (2/3) . ,i[7T*(/3 - - -/±¿-)3 J:

DAT - f( )2 - 1] "

18

1.2.3 CONTROL DE FASE SIMÉTRICO - CARGA

RESISTIVA.

Para las formas de onda de voltaje y corriente dadas

en la figura 1.3, se tienen las siguientes relaciones :

La función de corriente a través de la carga, entre a y £

está representada por la ecuación 1.20.

Su valor RMS está dado por

r 2-RHS

R

j ¡ - i p

2n i

aen(2a) 1 l / i

]2dwt

( 1 . 6 4 )

( 1 . 6 5 )

El voltaje RMS sobre la carga será simplemente,

VV

1.66)

-"-« (1.67)

Reemplazando la ecuación 1.67 en la ecuación 1.65, se obtiene

lo siguiente:

- 2a( 1 . 6 8 )

19

La componente fundamental de la corriente ig/ se puede

calcular utilizando las formulas de Euler .

*cos(fcrt)

f [fó*IR*sen(wt) *cos(wtr) jdwtR

= O ( 1 . 7 0 )

pB = -L

1 2/r

n+p

frr-trr * * /

n1 - 2a + sen(2a) ]( 1 . 7 2 )

= B. ( 1 . 7 3 )

IR1 - ^(rr - 2a + sen(2a)) ( 1 . 7 4 )

B,COS0, = —^ » 1

ri Cx ( 1 . 7 5 )

La potencia media entregada por la fuente resulta,

— *(nr - 2a + sen(2a))"" (1-76)

Vf • (1.77)

20

Vf2 .n _ 2a + Ben(2a))

(1-7

p =

(1.79)

La potencia reactiva es igual a:

0 = 0 (1.80)

Como se puede apreciar en la ecuación 1.80, el control

de fase simétrico de la corriente alterna, no genera potencia

reactiva .

La potencia aparente es igual a:

Vf2 1S = -i±-[ — (n - 2a + sen (2a)]R n (1.81)

El factor de potencia resulta:

, 1fp = [ — (n- - 2a + sen (2a))] *

n (1.82)

El DAT de la corriente es igual a:

I 2 ±DAT = [ (— —) - 1] 2

DAT = r 2a - sen(2a)rr - 2a + sen(2a)

(1.83)

En el siguiente capitulo, se describen las

características y especificaciones del módulo didáctico,

diseñado para estudiar los tipos de control de fase descritos

en esta sección.

CAPITULO II

21

DISEÑO DEL EQUIPO

2.1 ESPECIFICACIONES DEL DISEÑO.

Los requerimientos necesarios para realizar un buen diseño

contemplan el conocimiento de la carga que se va a manejar.

Para el diseño del equipo se ha tomado en cuenta aspectos

técnicos funcionales y de construcción. El sistema diseñado,

da facilidad para el montaje, y pruebas. Se ha modularizado

cada una de sus partes, diseñando tarjetas para cada uno de los

bloques que se presentan en la Figura 2.1. Las tarjetas son del

mismo tamaño y se han instalado en un gabinete metálico de

20*40*60 cm.

MÜBULD tí 1

FUENTES

DE

ALIMENTACIÓN

MÜDULD tí e

CONTROL

DIRECTO INVERSO

Y SIMÉTRICO

MODULO tt 4

EIECTffi E CRUCE

PDR CERO Y

IÜQD\ OYAIfl

CIRCUÍ

SEL E

DE CO

TQ DE

:CIDNNTROL

HODULD tt 3

HODULG tí 6

BJT PRINCIPAL

DRIVER 1

SNUBBER 1

BJT AUXILIAR

DRIVER 2

SNUBBER Z

MGDULO tt 5

CARGA

Fig. 2.1 Diagrama de bloquesconstruido.

del sis tema

El equipo tiene todos los puntos necesarios para realizar

las mediciones de voltajes y corrientes en los distintos

elementos de interés y puntos de conexión para la carga. Además

22

tiene indicadores para determinar el estado de funcionamiento

del equipo.

El módulo didáctico requiere de alimentación monofásica.

Es capaz de manejar carga de tipo R-L hasta de 1 KVA, con un

factor de potencia en retraso de 0,8. Permite aplicar las

técnicas de control de fase AC directo} inverso y simétrico en

forma independiente.

CIRCUITO DE POTENCIA

Fig. 2.2: Circuito de potencia del sistema construido.

Para que el sistema pueda manejar carga inductiva, es

necesario un circuito de control de potencia capaz de manejar

la energía almacenada en la inductancia de la carga. Para ello,

se requieren dos interruptores de potencia que funcionen en

23

forma sincrónica (Fig. 2.2.a). Las condiciones de

funcionamiento de Sj y S- son las siguientes:

a) En ningún instante deben estar simultáneamente cerrados

S¡ y S2.

b) Sj podrá cerrarse únicamente cuando la corriente a través

de la carga sea cero y S* este abierto.

c) S^ deberá cerrase cuando S« se abra y deberá permanecer

cerrado mientras dure la descarga de la energía almacenada

en la inductancia de carga.

Las condiciones de funcionamiento deben ser observadas en

cualquiera de los dos sentidos de circulación de la corriente

alterna.

Los interruptores de potencia del sistema construido,

están realizados en base al circuito de la figura 2.2.b. Los

elementos de potencia son transistor de tipo Darlington. Para

que los interruptores formados por Q, y Q2 sean bidireccional es ,

se utilizan rectificadoras de potencia en configuración puente.

2.2 DIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS DE POTENCIA.

La parte de potencia del s istema únicamente lo va a

constituir el diseño de los interruptores (transistores y

diodos de potencia), a través de los cuales va a circular la

corriente máxima de carga en algún instante en la operación del

s istema.

24

Considerando la potencia, frecuencia de operación y la

técnica de conmutación, se escogieron transistores de potencia

tipo Darlington como interruptores del sis tema.

El Darlington de potencia, se lo dimensiona para dos veces

la corriente nominal del sistema, es decir, para una corriente

semejante a los 20A.

El voltaje colector - emisor máximo del Darlington debe

ser mayor que el voltaje máximo de línea, es decir:

Vcemáx > Vmáx(línea)

Otro parámetro de consideración en la elección del

transistor son sus t iempos de conmutación, especialmente el

t iempo de apagado del disposit ivo ya que de él dependen en muy

buena parte las pérdidas dinámicas del semiconductor.

Dichas pérdidas son muy elevadas con tiempos de apagado

altos. El tiempo de apagado del dispositivo debe escogerse de

acuerdo a la máxima frecuencia de trabajo de los transistores.

Con estos parámetros se elige el Darlington de potencia

ECG99 que existe disponible en el mercado local,.el mismo que

tiene las siguientes especificaciones:

PD = 250W.

Ic = 15A,

tf = 0.5 useg. typ.

Vces = 500V.

25

Vceo = 400V.

Vebo = 5V.

hfe = 300 mín.

De datos se puede obtener la máxima corriente de la base

que se debe inyectar al transistor:

IBmáx = ICmáx/hfe = 15 A/300 = 50 mA.

2.3 CALCULO DE LOS ELEMENTOS PARA EL CONTROL DEL

ACTIVADO Y APAGADO DE LOS ELEMENTOS DE

POTENCIA.

2.3.1 DISEÑO DE LOS MANEJADORES DE BASE PARA LOS

TRANSISTORES DE POTENCIA.

El diseño de los manejadoras de base para circuitos con

transi stores de potencia son considerablemente más complejos

para condiciones de operación severas. El bajo hfe de los

transistores de potencia significa que sus corrientes de base

son .grandes, una mejor alternativa es utilizar transistores

Darlington para el manejador de base.

Para los transistores de potencia hay que considerar una

corriente de base negat iva que es usada para acelerar su

apagado, caso contrario este tiempo sería muy grande y por

consiguiente la potencia disipada en el apagado sería excesiva.

26

El diseño del mane j ador de base debe tener una buena

confiabi1idadj de lo contrario sobrevo1tajes y oscilaciones

podrían ocurrir a través del transistor de potencia.

El emisor del transistor de potencia debe ser considerado

como punto de referencia de voItaje para el correspondiente

circuito manejador de base.

La fuente auxiliar necesaria para el manej ador de base

debe estar aislado a través de un transformador y su referencia

debe ser el emisor del transistor de potencia. Se propone el

circuito de la Figura 2.3 para el manejo de los transistores

Darlington de potencia.

I PULSOS

RB

Q-

\: -os v >-

DARUNGTON

Fig. 2.3 Manejador de base para un Darlington depotencia.

27

Los transistores Q-t- y Q- deben ser capaces de conducir

la IflBj|r del transistor de potencia (dar 1 ington) , por lo cual se

los selecciona con un cierto rango de seguridad, es decir, para

que soporten 1 A máx. Estos transistores son el ECG382 (NPN)

y e 1 ECG383 (PNP) y tienen las siguientes especificaciones:

ECG382 ECG383

VCBO = 120V. VCBO = 120V.

VCEO = 100V. VCEO = 100V.

VEBO = 5V. VEBO = 5V.

ICmáx = 1A. ICmáx = 1A

PD = 0,9W. , PD = 0,9W-

ft = 14-OMHz. ft = 140MH2.

hfe = 200 mín. hfe = 200 mín.

Hay que recordar que el transistor del manejador de base

Q+ NPNj trabaja en la región activa normal RAN y el Q- PNP en

régimen de conmutación.

Se considera la fuente auxiliar V^, = +05 VDC.

Vb+ = Ic(Q+)*RB + VCT(0+) + VBE(on) (2.1)

Para condiciones de operación se considera Ic = 0.1 A.

Entonces: RB = (05 - 2 - 1)V./0.1A = 20 Q.

PRB = (O, 1)2*2Q = 0.2W.

La resistencia RB seleccionada es de 20 fí y de 10W, por

seguridad.

28

La fuente auxi liar V^~ = ~05 VDC, s ir ve para el apagado

más rápido del transistor de potencia.

2.3.2 DISEÑO DE LOS SNUBBERS.

Los snubbers para transistores convencionales yDarlington

de potencia, son circuitos utilizados para proteger al

trans istor durante las conmu tac iones que se producen. Exist en

básicamente tres tipos de snubbers:

Snubber de apagado.

- Snubber de encendido.

Snubber de sobrevoltaje.

Para explicar la necesidad de los snubbers se puede decir,

que durante la conmutación de apagado en un convertidor

reductor por ejemplo sin snubbers, el voltaje colector - emisor

del transistor comienza a crecer pero la corriente permanece

igual durante un cierto tiempo hasta cuando el diodo de

conmutación comienza a conducir, entonces la corriente en el

transistor comienza a decrecer y la velocidad de decrecimiento

es determinada por la propiedad del transistor y del manejador

de base. El voltaje en el transistor puede ser expresado como:

V = Vd - L —

(2.2)

Donde Lo = Ll + L2 •*- . . . , que significan la presencia de las

inductancias parásitas, que resultan en un sobrevo1 taje.

Durante el encendido del transistor la corriente comienza

29

a crecer a una velocidad que depende de las propiedades del

transistor y del manejador de base.

2.3.2.1 SNUBBER DE APAGADO.

Para evitar problemas en el apagado, este snubber provee

de voItaje cero a través del transistor mientras la corriente

se extingue. Este snubber lo constituye una red R - C - D a

través del transistor como muestra la Figura 2.4.

Df

Ds

RsBJT

loCARGA

Cs

Fig. 2.4 Esquema circuital de un snubber de apagadocon conversor reductor.

Previo al apagado, la corriente en el transistor es lo y

el voltaje es esencialmente cero. En el apagado, la presencia

del snubbe-r hace que la corriente del transistor se reduzca

30

como una constante di/dt y (lo - ic) fluye en el capacitor Cs

a través del diodo Ds. Existe -una caída de corriente en un

tiempo tf. La corriente del capacitor puede ser escrita como:

Jo.t (2.3)Ce t£í

Esto es vá l ido para : O < t < tfi

IDf

tfi

IGs

IDf IDf

tfi

ICs

vGs

Cs < Cs1 Cs - Cs1

vGs

Cs > Cs1

Fig. 2.5 Formas de onda de voltaje y corriente enel capacitor Cs durante la transición deapagado.

Donde ip es cero antes del apagado. El voltaje del capacitor

es el mismo a través del transistor.

V = Vv CB v CE

fci ,dt « JQ- f c 2i Ca 2 . Vtí

(2.4)

Lo cual es válido durante el tiempo de caída de la corriente.

31

Las formas de onda de voltaje y corriente se muestran en

la Figura 2.5, para tres valores' de capacitor de snubber Cs.

Para valores pequeños de capacitor, el voltaje del capacitor

alcanza Vd (E) antes de que la caída de corriente termine.

Para el valor de capacitor Cs = Csl, provoca que e 1

voltaje del capacitor alcance E exactamente cuando la caída de

corriente ha terminado; Csl puede ser calculado por

substitución de t = tfi y VCs = Vd, por lo tanto, tenemos:

Jo»tfi (2.5)ml 2.Vd

Para el caso del diseño, se tiene:

lo = 10 A.

tfi = 2 us.

Vd = 170 VDC.

Resulta que: Csl = 0.588 uF.

Se ha seleccionado Cs = 0.1 uF y 1000V.

La presencia de Cs provoca que la corriente en el apagado

se incremente hacia lo y el diodo de conmutación debe ser de

recuperación rápida.

La presencia de Rs hace que se reduzca la descarga que

sufre el transistor por parte del capacitor en la transición

de encendido.

32

La resistencia del snubber de apagado debe ser escogida

de forma que la corriente pico a- través de ella sea menor que

la corriente de recuperación reversa del diodo de conmutación;

así :

E . _ (2.6). < Jrr v 'Rs

Generalmente Irr = 20% lo o menos, por tanto, la

expresión anterior queda así:

=0.2*Jo < 2 ' 7 >Rs

Rs = 170V./(0.2*10)A. > 85 Q.

La corriente de carga lo va a circular durante el tiempo de

crecimiento de la corriente tr = 2 us. que constituye un

pequeño porcentaje del período total (en el peor de los casos

a máxima frecuencia) = 120Hz. Este porcentaje representa el

O.24% máximo, lo cual indica que la corriente media a través

de Rs es del 0.24% de la corriente de carga lo.

pRg = IR s 2*Rs = ( 0 . 0 0 2 4 * 1 0 ) 2 * 8 5 = 0 . 0 4 8 9 6 W .

Con estos datos se ha seleccionado la resistencia Rs =

330Q y PRg = 10W.

Algunas ventaj as podrían mencionarse al respecto del

snubber de apagado durante la transición de encendido del

transistor:

Toda la energía del capacitor es disipada en la

33

res istencía Rs.

No ocurre disipación de energía adicional en el transistor

debido al snubber de apagado.

La corriente pico que el transistor debe conducir no es

incrementada debido al snubber de apagado.

2.3.2.2 SNUBBER DE ENCENDIDO.

DfRGA

Ls

DLs

RLs

Fig. 2.6 Snubber de encendido en presencia de untroceador reductor.

El snubber de encendido es usado solamente para reducir

las pérdidas por conmutación a altas frecuencias. Este snubber

trabaja reduciendo el voltaje a través del interruptor. El

snubber de encendido puede estar colocado en serie con el

transistor o en serie con el diodo de conmutación, tal como

muestra la Figura 2.6. La inductancia de este snubber Ls en

el instante del encendido hace que sea más lenta la subida de

34

corrí ente a través de los transistores de potencia, haciendo

que se proteja contra el di/dt.

Vd

te

vCE vCE

Ls grande

Fig. 2.7 Formas de onda de voItaje y corriente enel transistor para valores de Ls grande ypequeño.

La reducción de voltaje a través del transistor se debe

a la caída de tensión a través de Ls , esta reducción está dada

por la ecuación 2.8.

Ls -Jo

(2.8)A V.

tri

donde: tri es el t iempo de crecimiento de la corriente, como

se muestra en la Figura 2.7, donde para pequeños valores de Ls ,

di/dt es determinado solo por las carácter!sticas del

transistor y el circuito manejador de base, de forma igual que

sin snubber de encendido. La corriente pico de recuperación

reversa en el diodo es también la misma que sin snubber de

encendido. Para reducir la corriente pico de recuperación

reversa en el diodo hay que poner un valor de Ls más grande,

35

como muestra la Figura 2.7. En este caso el di/dt es

controlado por Ls y el voltaje a través del transistor es casi

cero durante el t iempo de crecimiento de la corriente.

Durante el estado de encendido del transistor, Ls conduce

la corriente de carga lo. Cuando el transistor se apaga, la

energía es almacenada en el inductor del snubber, y está dada

por :

_ Ls.lo2La ~ 2

(2.9)

Esta energía será disipada en el resistor del snubber R, .

La constante de tiempo del snubber es tr = Ls/R,s .

Para la selección de la resistencia R, deben ser

considerados ciertos factores.

Durante el apagado del transistor, el snubber de encendido

genera un sobrevoltaje a través del transistor y está dado por:

(2.10)

Para el se leccionamiento de R, , se ha considerado el peor

de los casos:

A cana* = 100%Vd = 170V. (2.11)

lo = 10A.

Por lo tanto, RU' = 17 P_ .

Durante el estado de apagado, la corriente en la

induct ancia debe decrecer a un val or bajo, por ejemplo a

36

0.1*Io, de modo que el snubber puede ser efectivo durante el

próximo encendido. Por eso, el mínimo intervalo para el estado

de apagado del transistor debería ser:

< (2.12)L off-tst&te J p

**Ls

Considerando el peor de los casos, es decir, a máxima

frecuencia = 120 Hz y máxima relación de trabajo 8 = 0.9.

°-°5 ma. (2.13)

Entonces: 0.05 ms > 2*3* Ls/RL3

donde: Ls < 141.66 uH .

Se ha trabajado con una Ls = 25 uH. , con la cual se ha

obtenido buenos resultados prácticos. El calibre del conductor

de 'la bobina debe soportar la corriente de carga lo, por lo que

se utilizó el calibre # 13 en conductor esmaltado.

De la ecuación 2.9, se tiene:

Eu = 0.00125 J.

Debido a que la energía de la inductancia Ls se descarga

sobre la resistencia R, , podemos conocer la potencia de Rr .

(2.14)Tch

Por lo tanto, se elige PR, = 5W.

37

2.3.2.3 SNÜBBER DE SOBREVOLTAJE.

Este snubber minimiza el sobrevoltaje debido al apagado

por presencia de inductancias parásitas. Inicialmente el

transistor está conduciendo, y el voltaje V/, a través del

capacitor del snubber de sobrevo1taje es igual a- Vd.

En el apagado del BJT, se asume que el tiempo de caída de

corriente es pequeño, la corriente a través de Lo es

esencialmente lo cuando la corriente en el transistor decrece

hasta cero.

Vd

Ros/

Cov

Fig. 2.8 Esquema circuí tal de un snubber desobrevoltaje en un conversar reductor.

En un sobrevoltaje por ejemplo, la variación de voltaje

colector - emisor máximo = 0.1*E, es aceptable.

38

*Xo (2.15)

tfi

además:

Subst itu yendo la- ecuación 2.15 en 2.16, se tiene:

ov E 170 V

Por tanto: Cov = 1.176 uF .

Se ha seleccionado un condensador Gov = 2uF , 400V.

(2.16)

100*0. 1*10A*2 us (2.17

2.4 ESPECIFICACIONES DEL MODULO DE CONTROL.

El circuito de control está diseñado de tal forma que se

pueda seleccionar los tres tipos de control mediante un

selector de cuatro posiciones, el circuito total de control

está constituido esencialmente de señales que generan control

PWM (modulación por ancho de pulso),j así:

39

FIG. 2.9: Circuito de control de fase directo.

El control de fase directo se lo realiza por comparación

de una señal rampa de amplitud constante sincronizada con la

red y una señal de voltaje de referencia continuo de nivel

variable, el cual determina el tiempo que se activa el

interruptor principal durante cada semiperíodo de la onda

sinusoidal de entrada, este circuito se lo puede ver en la

figura 2.9.

El control de fase inverso, es básicamente el circuito de

control de fase directo pero invertido por lo que no es

necesario un circuito adicional, sino simplemente invertir la

señal del control de fase directo haciendo la comparación

individualmente, tomando la señal de la etapa inversora del

40

circuito de control de fase directo con un voltaje de

referencia continuo de nivel variable como se muestra en la

figura 2.10.

FIG. 2.10: Circuito de control de fase inverso.

El control de fase simétrico se lo hace comparando una

señal sinusoidal rectificada con una señal de referencia de

voltaje continuo de nivel variable como se muestra en el

circuito de la figura 2.11.

41

ECG3J7

526.2 K

•ÍZVa

<, 2

<

( RM> 10K

1

3P7

iüK

U12

ECG51IR5310 K

FIG. 2 . 1 1 Circuito de control de fase simétrico.

2.5 CIRCUITOS AUXILIARES.

Como circuitos auxiliares se tiene: el circuito detector

de sobrecorriente en el transistor principal, el circuito para

la lógica cíe activado de los transistores de potencia, el

circuito detector de cruce por cero de la corriente de carga,

el circuito para señal externa de referencia para act ivado de

los transistores de potencia y el circuito de indicación del

estado de funcionamiento del equipo construido.

El circuito detector de sobrecorriente del transistor

principal se lo hace tomando la señal de corriente de colector

42

mediante una resistencia de potencia. Esta es filtrada por un

filtro pasa bajos, amplificada 'y comparada con un nivel de

referencia. La salida del comparador act iva un SCR si exis te

sobrecorriente y prende un LED en el panel de señalización.

Este circuito se lo puede ver en la figura 2.12.

ENCLAVAMIENTOCOWAHADOfl

V

flLTRO PASA DAJOS AMPUflC/vDOR

FIG. 2.12: Circuito detector de sobrecorriente

El circuito para la lógica de activado de los transistores

de potencia, cumple con la finalidad de determinar las

condiciones de operación del circuito y activar a los mismos

si estas son favorables, caso contrario los desactiva. Este

circuito se presenta en la figura 2.13.

43

FIG. 2.13: circuito de lógica de activado de lostransistores.

El circuito detector de cruce por cero de la corriente de

carga tiene corno objetivo determinar que la corriente de carga

se Haga cero en el un semiciclo de activado cuando el

transistor principal está apagado y se pueda activar el

transistor principal en el otro semiciclo, caso contrario, si

la corriente de carga en el un semiciclo no se hace cero, no

podrá el transistor principal ser act ivado en el siguiente

semiciclo. Este circuito se lo puede ver en la figura 2.14.

44

FIG. 2,14: Circuito detector de cruce por cero de lacorriente de carga.

El circuito de control por señal externa, facilita el

control del activado de los transistores de potencia mediante

un nivel de voltaje continuo de referencia externo ingresado

por el usuario que debe estar entre 0-10 Vdc, con este circuito

al ser seleccionado esta opción desactiva las señales de

control internas mediante un relé y deja pasar a los

comparadores el nivel de referencia externo. Este circuito se

encuentra ilustrado en la figura 2.15.

El circuito de indicación es para que el operador pueda

observar el estado de funcionamiento del equipo mediante

45

indicadores luminosos LEDs, este circuito está hecho en base

a comparadores que activan o ' desactivan los indicadores

dependiendo de la señal de entrada si es un alto (5Vdc) o e s

un bajo (OVdc) respectivamente, comparando con un nivel de

referencia de 2 .5Vdc, también con este circuito se puede hacer

una prueba de 1 amparas mediante un pulsador que se encuentra

en el panel que hace que el nivel de comparación sea menor que

OVdc, por lo tanto todos los LEDs se encienden si están

correctos. Este circuito se presenta en la figura 2.16.

FIG. 2.15: Circuito de contro1 por señal externa.

46

FIGURA 2.16: Circuito de prueba de LEDs.

2.6 FUENTES AUXILIARES.

En la Figura 2.1, ei módulo # 1 corresponden a los

circuito de fuentes de alimentación o polarización DC a los

distintos circuitos del sistema, ellos son: el circuito de

control, los circuitos manejadores de base de los Darlingtons,

el circuito detector de cruce por cero de corriente y el

circuito de la lógica de activado de los interruptores de

po teñeia.

47

Fig. 2.17 Circuito de las fuentes de control.

El primer grupo corresponden a las fuentes del circuito

de control que tienen los siguientes valores:

Fuente de +12 VDC a 1 A,

Fuente de +05 VDC a 1.5 A,

Fuente de -05 VDC a 1,5 A y,

Fuente de -12 VDC a 1 A.

En la figura 2.17 se muestra el circuito correspondiente

a este grupo de fuentes. Las fuentes de la figura 2.17 están

hechas en base a reguladores de voltaje integrados y a

configuraciones prácticas y valores dados por los fabricantes

de estos elementos, así: la fuente de +12 VDC esta construida

en base a un regulador de voltaje positivo fijo que es el CI

48

LM78I2 de 1 A de capacidad, la fuente de +05 VDC está

construida en base a un regulador de voItaje variable que es

el CI LM317 de 1.5 A, la fuente de -05 VDC está construida

en base a un regulador de voltaje negativo variable con el CI

LM337 de 1.5 A de capacidad y la fuente de -12 VDC está

construida en base a un regulador de vo Itaje negat ivo fijo que

es el CI LM7912 de 1 A de capacidad.

El segundo grupo corresponden a las fuentes para el

circuito manejador de base del Darlington principal que tienen

los siguientes valores:

Fuente de 4-05 VDC a 1.5 A, y

Fuente de -05 VDC a 1.5 A.

En la figura 2.18 se muestra el circuito correspondiente

a este grupo de fuentes. Las fuentes de la figura 2.18 están

construidas en base a reguladores de voltaje integrados y a

configuraciones prácticas y valores dados por los fabricantes

de estos elementos, así: la fuente de +05 VDC está construida

en base al regulador de voltaje positivo variable que es el CI

LM317 de 1.5 A de capacidad, la fuente de -05 VDC está

construida en base a un regulador de voltaje negativo variable

con el CI LM337 de 1.5 A de capacidad.

El tercer grupo corresponden a las fuentes para el

circuíto manejador de base del Darlington auxiliar que tienen

los siguientes valores:

Fuente de +05 VDC a 1.5 A, y

Fuente de -05 VDC a 1.5 A.

49

Fig. 2.18: Circuito de fuentes correspondiente almanejador de base del Darlington principal

En la figura 2.19 se muestra el circuito correspondiente

del grupo de fuentes del manejador de base # 2.

Las fuentes de la figura 2.19 están construidas en base

a reguladores de voltaje integrados y a configuraciones

prácticas y valores dados por los fabricantes de estos

elementos, así i la fuente de +05 VDC está construida en base

al regulador de voltaje positivo variable que es el CI LM317

de 1.5 A de capacidad, la fuente de -05 VDC está construida

50

en base a un regulador de voItaje negativo variable con el CI

LM337 de 1.5 A de capacidad.

Fig. 2.19 Circuito del grupo de fuentes del mane j adorde base del transistor auxiliar.

El cuarto grupo corresponden a las fuentes del circuito

detector de cruce por cero de la corriente de carga y lógica

de activado de los transistores, tienen los siguientes

valores:

Fuente de +12 VDC a 1 A,

Fuente de +05 VDC a 1 A, y

Fuente de -05 VDC a 1 A.

51

Fig. 2.20: Circuito de fuentes del detector decruce por cero de la corriente decarga y del circuito de lógica deact ivado de los transistores.

En la figura 2.20 se muestra el circuito correspondiente

a este grupo de fuentes. Están hechas en base a reguladores de

voltaje integrados y a configuraciones prácticas y valores

dados por los fabricantes de estos elementos, así: la fuente

de +12 VDC esta construida en base a un regulador de voltaje

positivo fijo que es el CI LM7812 de 1 A de capacidad, la

fuente de +05 VDC esta construida en base al regulador de

voltaje positivo fijo que es el CI LM7805, y la fuente de -05

VDC está construida en base a un regulador de voltaje negativo

fijo que es el CI LM7905 de 1 A de capacidad.

52

Una vez diseñado y construido el sistema se presenta á

continuación los detalles visuales, pruebas y resultados del

funcionamiento del equipo para diferentes condiciones de

operación.

CAPITULO III

53

PRUEBAS Y RESULTADOS EXPERIMENTALES.

ASPECTOS GENERALES DE LA CONSTRUCION

Además de los módulos mencionados en el capítulo anterior

se tienen en el interior los transformadores de alimentación

para los grupos de fuentes mencionados anteriormente, la

inductancia mínima necesaria para el control de fase inverso,

y un ventilador necesario para el enfriamiento de los

Darlington de potencia.

En el panel frontal en su parte interior se puede apreciar

todas las conexiones necesarias para medición y conexiones de

los distintos elementos exteriores como son: el selector de

controles, los potenciómetros, el pulsante de encendido, los

indicadores (LEDs) y los terminales para medición, además se

puede ver la conexión para la señal de control externa.

En el panel frontal parte exterior, se puede apreciar un

esquema del circuito de potencia, donde se incluyen terminales

en todos los puntos de interés, los cuales son necesarios para

las distintas mediciones que se deseen efectuar en cada uno de

los "elementos del circuito de potencia, se incluye también

terminales para conectar de la carga. Se presenta también los

indicadores (LEDs) para visualizar los distintos eventos que

pueden suceder en la operación del sistema, un pulsador para

probar si los indicadores (LEDs) están correctos, un conmutador

de cuatro posiciones que son: desactivado de las señales de

control, control, de fase directo, control de fase inverso y

54

control de fase simétricOj terminales para medir las señales

que van a las bases de cada' uno de los Darlington, un

interruptor para activar las fuentes del circuito de control

y la alimentación al circuito de potencia a la línea de alterna

de 110 Vac.

El montaje de las tarjetas correspondientes a cada uno de

los módulos mencionados está sobre una es truc tura metalica

construida como soporte de canales de material aislante

(acrílico) para evitar cualquier contacto con materiales

conductores que puedan provocar un cortocircuito. El montaje

se lo ha realizado de tal manera que cualquier cambio o chequeo

de elementos sea efectuado con relativa facilidad, cada tarjeta

es desmontable. Los detalles visuales del sistema construido

se presenta a continuación en fotografías que exponen los

aspectos constructivos del módulo didáctico. En la fotografía

#1 se presenta la vista principal del equipo, en la fotografía

#2 se ilustra una vista lateral de equipo con la finalidad de

apreciar el montaje del vent ilador 5 en la fotografía #3 se

exhibe el panel frontal en su parte interior con el proposito

de apreciar las conexiones de los distintos elementos que se

encuentran instalados en el, y la foto #4 muestra la vista

interior del gabinete metálico del equipo detallando el montaje

de las tarjetas de circuitos y la ubicación de los

transformadores así como la inductancia.

Todas las fotos mencionadas anteriormente se presentan a

continuación:

55

CONTROL DE FASE AC DIRECTO-INVERSO-SWETRICO

L

FOTO # 1: Vista principal del equipo.

FOTO # 2: Vista lateral del equipo.

56

FOTO # 3: Vista posterior del panel frontal.

FOTO # 4: Vista interna del sistema.

57

Las pruebas del equipo son las referentes a los voltajes

y corriente en los distintos e 1 ementes, verificación de las

formas de onda en la carga de los distintos controles; control

de fase directo, control de fase inverso y control de fase

simétrico. Tambi en se verifica el comportamiento del s istema

con distintos tipos de carga como son carga resistiva (R), y

carga resistiva inductiva (R-L), el rango de trabajo para los

distintos controles y comportamiento ante los distintos eventos

planteados tales como un sobrevo1taje, sobrecargas. Estas

pruebas se pueden ver en las figuras tomadas a través de un

digítalizador y graficador de señales que se presentan más

adelante en este capítulo.

Las mediciones realizadas en el equipo han sido las

referentes a los valores de voltaje, corriente, potencia

activa, potencia aparente, factor de potencia de entrada y-

salida, para determinar el comportamiento del sistema en cuanto

se refiere al rendimiento con distintos valores de corriente,

ángulos de activado ángulos de apagado para los controles y

tipos de carga antes mencionados. Así como los armónicos de

voItaje y corriente en la línea y la carga en cada uno de los

controles y tipos de carga mencionados.

3.1 OPERACIÓN CON CONTROL DE FASE DIRECTO.

Las formas de onda de las pruebas realizadas en este tipo

de control se pueden ver en las figuras mostradas más adelante,

fueron tomadas a través de un digitalizador y graficador de

señales.

A continuación se presentan las formas de onda de voltaje

y corriente en los distintos elementos y puntos de interés que

conforman el sistema diseñado para distintos tipos de carga.

Así se presentan las formas de onda para carga R-L, carga

puramente resistiva R. Estas formas de onda se presentan a

cont inuación, en cada una se especifica la carga utilizada.

Forma de onda para

Contro 1 Directo

CARGA:

Res ist iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 50 V/div

a = 44"

FIGURA 3.1: Voltaje en la carga.

59

Forma de onda para

Control Directo

CARGA:

Res ist iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 1 A/div

a = 44°

\A 3.2: Corriente en la carga

Forma de onda para

Control Directo

CARGA:

Res ist iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 50 V/div

a = 44°

FIGURA 3.3: VCE del transistor TI

60

Forma de onda para

Control Directo

CARGA:

Resistiva

ESCALAS:

x = 5 mS/div

y = 5 V/div

a = 44°

FIGURA 3.4: Vgg del transistor Ti

Forma de onda para

Control Directo

CARGA:

Res is t iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 5 V/div

a = 44"

FIGURA 3.5: VBE del transistor T2.

Forma de onda para

Contro 1 Directo

CARGA:

Res is t iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 50 V/div

a = 44°

FIGURA 3.6: VCE del transistor T2

Forma de onda para

Control Directo

CARGA:

Res i st iva-induct iva

L = 41.2 mH

ESCALAS:

x = 1 mS/div

y = 50 V/div

a = 44°

FIGURA 3.7: Voltaje de carga.

62

Forma de onda para

Control Directo

CARGA:

Resistiva-induct iva

L = 41.2 mH

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 1 A/div

a = 44°

7\

FIGURA 3.8: Corriente de carga.

Los valores medidos para el análisis de los resultados

experimentales se presentan a continuación en las tablas de

datos para distintas condiciones de operación del equipo} como

son carga resistiva y carga resistiva-inductiva, en función del

ángulo de activado alfa. Junto con las tablas se presentan los

gráficos de rendimiento de potencia del conversor y la curva

característica de control vs salida del sistema. También se

presentan los armónicos de voltaje y corriente a la entrada y

salida del conversor. En las tablas se indican las variables

medidas en la entrada y la salida del sistema para los tipos

de carga antes mencionados} así como los armónicos de voltaje

y corriente a la entrada y salida del conversor.

(f.

TA

BLA

* 1:

T

AB

LA D

E D

AT

OS

EN

LA

EN

TR

AD

A D

EL

CO

NV

ER

SO

R

CO

NT

RO

L D

E F

AS

E D

IRE

CT

O C

AR

GA

RE

SIS

TIV

A

ALF

A

Gra

dos 0 10 20 30 40 50 60 70

80 90

100

110

120

130

140

150

160

170

BE

TA

Gra

dos

180

180

180

130

180

180

180

180

180

180

180

180

180

180

180

180

180

180

GA

MA

Gra

dos

180

170

160

150

140

130

120

110

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

P KW

0,53

0,53

0,53

0,52

0,51 0,5

0,46

0,42

0.37

0,32

0,26

0,18

0,15

0.09

0.06

0,02

0.02

0

S

KV

A 0,53

0,53

0.53

0,53

0.52

0.52 0,5

0,49

0.46

0,44

0,42

0,34

0.33

0.27

0,24

0.18

0,14

0.08

Fp

Gra

dos 99 98 98 95 91 81 80 71 62 53 46 35 27 14 14 0

Fd

Gra

dos 99 99 99 98 96 94 91 85 78 70 66 57 49 35 30 2

V

Volti

os 11

8

117

116

119

118

119

118

119

117

119

121

119

120

121

123

121

121

123

VI

Volti

os 11

7

117

116

119

118

119

117

119

117

119

120

119

120

121.

123

120

121

123

D(V

ol)

%

c 3 c 2 2 3 5 3 5 4 2 5 4 4 3 4 4 3

I

Am

perio

s 4,6

4,6

4,5

4.6

4,5

4.5

4,3

4.2

3,9

3.6

3.4

2,9

2.7

2,2

1.9

1.8

0,9

0.7

11

Am

perio

s 4,6

4.6

4,5

4.5

4.4

4.4 4

3.8

3.5

3,1

2.7

2,2

1.9

1,5 1 1

0.4

0.2

D(C

orr¡

)

»/ /o

¿ 6 11 16 21 27 37

. 44 55 61 78 88 99 99 99 99 99 99

TA

BLA

¿2:

. T

AB

LA

DE

DA

TO

S E

N L

A S

ALI

DA

DE

L C

OR

VE

RS

OR

CO

NTR

OL

DE

FA

SE

DIR

EC

TO

CA

RG

A R

ES

ISTIV

A

ALF

A

Gra

dos

0 10 20 30

40

50 50 70 80 90

100

no

120

130

140

150

160

170

BE

TA

Gra

dos

180

180

180

180

180

-180

180

180

180

180

180

180

180

180

180

180

180

180

GA

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77

3.2 OPERACIÓN CON CONTROL DE FASE INVERSO.

Las formas de onda de las pruebas realizadas en este tipo

de control se pueden ver en las figuras mostradas más adelante,

fueron tomadas a través de un digi tal izador y graficador de

señal es,

A continuación se presentan las formas de onda de voltaje

y corriente en los distintos elementos y puntos de interés que

conforman el sistema diseñado para distintos tipos de carga.

Así se presentan las formas de onda para carga R-L, y carga

puramente resistiva R. Estas formas de onda se presentan a

continuación, en cada una se especifica la carga utilizada.

Forma de onda para j

control Inverso

CARGA:

Res ist iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 50 V/div

3 = 136°

FIGURA 3.15: Voltaje en la carga

78

Forma de onda para

Control Inverso

CARGA:

Res ist iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 1 A/div

3 = 136°

r

FIGURA 3.16: Corriente en la carga,

Forma de onda para

Control Inverso

CARGA:

Res is t iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 50 V/div

3 - 136°

FIGURA 3.17: Vcg del transistor TI

79

Forma de onda para

Control Inverso

CARGA:

Resistiva

ESCALAS:

x = 5 mS/div

y = 5 V/div

P = 136°

FIGURA 3.18: V0E del transistor TI.

Forma de onda para

Control Inverso

CARGA:

Resis t iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 5 V/div

P = 136"

FIGURA 3.19: Vnlf del t ransistor T2

80

Forma de onda para

Control Inverso

CARGA:

Resis t iva

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 50 V/div

P = 136°

FIGURA 3.20: VCE del transistor T2

Forma de onda para

Control Inverso

CARGA:

Res ist iva-induct iva

L = 41.2 mH

ESCALAS:

x = 1 mS/div

y = 50 V/div

P = 136°

\A 3.21: Voltaje de carga.

Forma de onda para

Control Inverso

CARGA:

Res is t iva-inductiva

L = 41.2 mH

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 1 A/div

(3 = 136"

7

FIGURA 3.22: Corriente de carga,

Los valores medidos para el análisis de los resultados

experimentales se presentan a continuación en las tablas de

datos para distintas condiciones de operación del equipo, como

son carga resistiva y carga resistiva-inductiva, en función del

ángulo de apagado beta. Junto con las tablas se presentan los

gráficos de rendimiento de potencia del conversor y la curva

característica de control vs sal ida del sistema.

En las tablas se indican las variables medidas en la

entrada y la salida del sistema para los tipos de carga antes

mencionados j así como los armón i eos de voltaje y corriente a

la entrada y salida del conversor.

TAB

LA ¿

J 5:

T

AB

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LA

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BE

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dos 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

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170

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GA

MA

Gra

dos 10 20 30 40 50 60 70 80 SO 100

110

120

130

140

150

160

170

180

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0,01

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0.54

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0,55

S

KV

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0.16 0,2

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0,29

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0.38

0,39

0,42

0.46

0,49 0,5

0,53

0,52

0,54

0,55

0,55

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dos

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2 35 46 53 61 71 78 82 89 91 95 97 98 99 99 99 99

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Volti

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9

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117

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118

116

117

117

117

118

117

117

118

117

118

119

118

V1

Vol

tios 11

9

118

118

117

118

117

116

117

117

116

118

116

117

118

117

118

119

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4.5

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160

170

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dos 10 20 30 40 50 60 70 80 SO

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120

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160

170

180

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0

0.01

0.02

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0,24

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0,42

0.45

0,47

0,48 0.5 0,5

0.5

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0.42

0,45

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0,5

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tios

2 8 16 24 35 49 55 65 74 83 91 100

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110

120

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170

180

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1 }

170

111

168

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273

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153

158

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100 10 94 77 70 15 30 24 31 22 12 8

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145

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296

290

269

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( J 10 41 61 322

322 3 20 40 353

216

349

170

145

290 77 139

120

323

I 5

% 50 87 91 75 61 32 26 21 11 50 65 21 16 13 2

t J

240 i

340

216

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144 54 12 70 345

340 10 171

150 50 191

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168

168

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130

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170

11

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ga

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253

253

228

174

147

145

106

70 76 75 52 50 47 20 13

Ent

rada

270

199

200

178

143

109 91 80 152

111

102 48 107

103 75 40 26

Car

ga

120

55 49 57 18 126

38 35 35 38 37 28 23 16 11

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gra

dos

180

1412

FIG

UR

A

3,28

:vo O

í

96

3.3 OPERACIÓN CON CONTROL DE FASE SIMÉTRICO.

Las formas de onda de las pruebas realizadas en este tipo

de control se pueden ver en las figuras mostradas más adelante,

las mismas que fueron tomadas a través de un digitalizador y

graficador, en cada una se especifica la carga utilizada.

A continuación se presentan las formas de onda de voltaje

y corriente en los distintos elementos y puntos de interés que

conforman el sistema diseñado. En este control se presentan las

formas de onda únicamente para carga R~L, debido a que en este

tipo control es necesario una pequeña inductancia en serie a

la carga, por lo cual no se puede tener carga puramente

res is t iva.

Forma de onda para

control Simétrico

CARGA:

Resist iva inductiva

L ' 41.2 mH

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 50 V/div

(3 = 136°

ct = 22a

X

\A 3.29: Voltaje en la carga

97

Forma de onda para

Control Simétrico

CARGA:

Res ist iva induct iva

L = 41.2 mH

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 1 A/div

3 = 158°

a = 22"

\

FIGURA 3.30 Corriente en la carga.

Forma de onda para f

Control Simétrico

CARGA:

Resist iva induct iya

L = 41.2 mH

ESCALAS:

X = 2 mS/diy

y = 50 V/div

0 = 158°

a = 22°

FIGURA 3,31: VCE del transistor TI

98

Forma de onda para

Control Simétrico

CARGA:

Resistiva inductiva

L = 41.2 mH

ESCALAS:

x = 5 mS/div

y - 5 V/div

(3 = 158°

a = 22°

FIGURA 3.32: VfiE del transistor TI

Forma de onda para

Control Simétrico

CARGA:

Res ist iva induct iva

L = 41.2 mH

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 5 V/div

P = 158°

a = 22°

FIGURA 3.33: Vflg del t ransistor T2

99

Forma de onda para

Control Simétrico

CARGA:

Res ist iva induct iva

L = 41.2 mH

ESCALAS:

X = 2 mS/div

y = 50 V/div

(3 = 158°

a = 22°

FIGURA 3.34: VCE del transistor T2,

Los valores medidos para el análisis de los resultados

experirnen tales se presentan a continuación en las tablas de

datos para distintas condiciones de operación del equipo, como

es carga resistiva-inductiva, en función de los ángulos de

act ivado alfa y de apagado beta. Junto con las tablas se

presentan los gráficos de rendimiento de potencia del conversor

y la curva característica de control vs salida del sistema.

En las tablas se indican las variables medidas en la

entrada y la salida del s istema para el tipo de carga antes

mencionado, así como los armónicos de voltaje y corriente a la

entrada y salida del conversor.

TAB

LA jf

29:

TA

BLA

DE

DA

TO

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dos

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170

160

150

140

130

120

110

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Gra

dos 180

160

140

120

100 80 60 40 20

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0.46

0,45

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0,41

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A 0,46

0,46

0.45

0,43

0,41

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Gra

dos 99 99 99 99 99 99 99

Fd

Gra

dos 99 99 99 99 99 99 99

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123

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123

121

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123

123

121

123

121

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150

140

130

120

110

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GA

MA

Gra

dos 180

160

140

120

100 80 60 40 20

0

P KW

0,45

0.45

0,44

0,41

0.38

0,34

0.27

5

KV

A 0,45

0,45

0,44

0,41

0,38

0,34

0,27

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Gra

dos 99 99 9

9 99 99 99 99

Fd

Gra

dos 99 99 99 99 99 99 54

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0

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3

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4,3

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11

Am

perio

s 4.3

4.3

4.3

4,2

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3,7

3,4

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%

5 5 11 16 24 34 45

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TAB

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140

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o

107

3.4 EFECTOS QUE PRODUCE LA VARIACIÓN DE LA CARGA.

Como se pueden apreciar en los gráficos adquiridos

mediante el digital izador de senales, cuando e 1 conversor está

trabajando con carga puramente resistiva, la conmutación de los

transistores se realiza con flancos verticales y sin

per turbaciones, esto se cumple para los controles de fase

directo e inverso, mientras que cuando el sistema trabaja con

carga res ist iva-induct iva, con estos tipos de controles, se

producen oscilaciones en el voltaje de salida.

En el control de fase simétrico no es posible utilizar el

s istema con carga puramente resistiva ya que para cuando a =

p = 90° que sería el punto donde se comienza a act ivar el

sistema , los transistores rio tienen el suficiente tiempo de

apagado, lo que lleva a que se produzcas muchas perturbaciones,

para disminuir este punto crítico se opto poner una inductancia

mínima, es decir la carga que se utiliza debe ser R-L.

Al tener una carga R-L, los tiempos de encendido y apagado

están en función del retardo que tiene la corriente con

respecto al voltaje, situación que lleva a que no se pueda

tener un total control de act ivado o apagado en cada

semiperiodo, este efecto se ve mucho más amplificado cuando se

pone mayor carga. Debido a estos efectos es por lo que se

limito el rango de control del encendido y apagado en un rango

menor al 5% del período total.

108

Para el control directo e inverso con carga puramente

resistiva, bastaría que el módulo trabaje con un solo

interruptor (un solo transistor), y el sistema sería mucho más

sencillo de imp1 ementar, caso contrario se necesita el

interruptor complementario a fin de que la energía almacenada

en la inductancia tenga un camino de disipación.

Para el control simétrico al hacer más inductiva la carga

se logra aumentar el rango de control del ángulo a, el sistema

se vuelve más estable cuando se aproxima al ángulo crítico (a

= 90) .

3.5 EFECTOS SOBRE LA RED: ARMÓNICOS, FACTOR DE

POTENCIA, POTENCIA REACTIVA Y DISTORSIÓN

ARMÓNICA.

De las mediciones obtenidas del equipo y presentadas en

los numerales anteriores, se puede observar que los armónicos

de voltaje en los controles de fase directo, inverso y

simétrico son pequeños en el orden del 1 al 4% del valor de la

fundamental.

Para el control de fase directo los armónicos de

corriente aumentan en magnitud a medida que el ángulo de

activado a se incrementa, también se puede notar que con carga

resistiva los armónicos son más grandes que con carga inductiva

para un mismo armónico y con idéntico ángulo de activado. Como

109

se puede ver en la figura 3.11 y 3.14, el efecto sobre el

voltaje de la red al conectar a este conversor tanto carga

resistiva como carga resistiva-inductiva, es introducir

pequeños porcentajes de armónicos. En cuanto se refiere a los

armónicos de corriente para carga resistiva, ios porcentajes

en la entrada son similares a los armónicos de corriente

obtenidos en la carga, tal como se puede ver en la figura

3.11, para carga resistiva-inductiva los porcentajes de

armónicos en la entrada son mayores a los de carga, esto se

puede apreciar en la figura 3.14. Estos armónicos de corriente

varí an con el ángulo de act ivado a, a mayor ángulo de act ivado.

mayor es el porcentaje de los armónicos en los dos tipos de

carga analizados. El porcentaje de los armónicos de voltaje en

la carga tamb i en aumentan con el ángulo de act ivado a.

El factor de potencia en la línea es dependiente del tipo

de carga y del ángulo de activado a, entonces a mayor a menor

es el factor de potencia en los dos tipos de carga. La potencia

reactiva va aumentado como consecuencia de la inductancia de

carga y del ángulo a, estas son causas para la variación del

factor de potencia.

En el control de fase inverso los armónicos de corriente

aumenta a medida que el ángul o de apagado 3 disminuye, en este

control se observa que los armónicos son mayores para carga

inductiva comparado con carga únicamente resistiva para un

mismo valor del ángulo de apagado (3 y un mismo armónico. Como

se puede ver en la figura 3.25 y 3.28, el efecto sobre el

110

voltaje de la red al conectar este conversor tanto con carga

resistiva como con carga resistiva-inductiva, es introducir

pequeños porcentajes de armónicos. En cuanto se refiere a los

armónicos de corriente para carga resist iva, los porcentajes

en la entrada son similares a los armónicos de corriente

obtenidos en la carga como se puede ver en la figura 3.25, para

carga resistiva-inductiva los porcentajes de armónicos en la

entrada son mayores a los de carga, esto se puede apreciar en

la figura 3.28. Estos armónicos de corriente varían con el

ángulo de apagado 3) a menor ángulo de apagado mayor es el

porcentaje de los armónicos en los dos tipos de carga

analizados. El porcentaje de los armónicos de voltaje en la

carga aumentan mientras más pequeño sea el ángulo de apagado.

El factor de potencia en este control disminuye a medida

que el ángulo de apagado baja y también depende del tipo de

carga. La potencia reactiva va aumentando como consecuencia del

ángulo de apagado, mientras menor sea el ángulo de apagado

mayor es la potencia reactiva.

En el control de fase simétrico se puede apreciar que el

efecto de los armónicos de corriente sobre la red es una mezcla

de los dos controles anteriores, en este caso los armónicos

dependen del ángulo de conducción y, a menor ángulo de

conducción menor valor de los armónicos, en este caso se

obtienen valores de armóni eos menores que para los contro les

anteriores. Como se puede ver en la figura 3.37, el efecto

sobre el voltaje de la red al conectar este conversor

111resistiva~inductiva, es introducir pequeños porcentajes de

armónicos. En cuanto se refiere a los armónicos de corriente

en la carga, los porcentajes de armónicos en la entrada son

mayores a los de carga, esto se puede apreciar en la figura

3.37. Estos armónicos de corriente varían con el ángulo de

conducción YJ a menor ángulo conducción menor es el porcentaje

de los armónicos en el tipo de carga analizado. El porcentaje

de los armónicos de voltaje en la carga aumentan mientras más

pequeño sea el ángulo de conducción.

El factor de potencia también es dependiente de la carga,

en este caso solo resistiva-inductiva, pero también disminuye

a medida que el ángulo de activado y disminuye. La potencia

reactiva aumenta a medida que el ángulo de activado disminuye.

La distorsión armónica de voltaje en los tres tipos de

control están en el orden del 5%. Mientras que las distorsiones

de corriente son dependientes del ángulo de activado, apagado

o de ambos, dependiendo del tipo de control seleccionado.

A continuación se presentan las conclusiones y el análisis

de los resultados obtenidos al implementar este módulo

didáct ico.

CAPITULO IV

112

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

4.1 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS CON

CONTROL DE FASE DIRECTO.

De las mediciones y pruebas realizadas en el capítulo

anterior se puede comprobar que los resultados son los esperados

para el objet ivo planteado en esta tesis, es decir la

implementación de los controles de fase directo, inverso y

simétrico para un convertidor AC-AC.

Para el control de fase directo carga resist iva (R) se

obtiene una conmutación perfecta de los transi stores de potencia

como se puede ver en la figura 3.1, además se puede apreciar que

el Vce del transistor principal Ti es el complemento del voltaje

de carga como se indica en la figura 3.3. Con carga resistiva

inductiva (R-L) se puede apreciar claramente que la conmutación

es defectuosa, no es perfecta, esto sucede en el apagado del

transistor principal, donde se obtienen picos de voltaje en cada

cruce por cero de la onda de voltaje de entrada, esto se puede

ver en la figura 3.7, este efecto sucede debido a que el

transistor T2 no entra en conducción (saturación) inmediatamente

por efecto del puente de diodos de potencia que no son de

recuperación rápida y por lo tanto tienen un t iempo de retardo

para entrar en conducción.

113

Con respecto a los armónicos de corriente y de voltaje en la

salida, estos se pueden ver en las tablas 5 y 6} los armónicos

de voItaje y de corriente aumentan a medida que se aumenta el

ángulo de activado a, esto sucede tanto para carga resistiva como

para carga resistiva-inductiva, también se puede apreciar que las

armónicas de orden impar son de mayor valor que las armónicas de

orden par. La característica de voltaje de salida vs. el voltaje

de control es una curva que aproximadamente es una sinusoidal,

esto se debe a que la portadora es una señal rampa y la modulante

un nivel de voltaje continuo. La comparación es lineal en todo el

rango de variación de ángulo de activado a.

4.2 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS CON

CONTROL DE FASE INVERSO.

Para el control de fase inverso carga resistiva (R) se

obtiene una conmutación perfecta de los transistores de potencia

como se puede apreciar en la figura 3.15, también se puede ver

que el Vce del transistor principal TI es igual al valor en el

instante en que se produce la conmutación, esto se puede apreciar

en la figura 3.16. Con carga resistiva inductiva (R-L) se puede

apreciar claramente que la conmutación es defectuosa, no es

perfecta, esto sucede en el apagado del transistor principal,

donde se obti enen picos de voltaj e elevados en cada semiciclo de

la onda de voItaje de entrada, esto se puede ver en la figura

114

3.20. Este efecto sucede debido a que el transistor T2 no entra

en saturación inmediatamente por efecto del puente de diodos de

potencia que no son de recuperación rápida, lo que ocasiona un

tlempo de demora para entrar en conducción.

Con respecto a los armónicos de corriente y de voltaje en la

carga se pueden apreciar en las tablas 19 y 20, se ve que los

armónicos de voltaje y de corriente aumentan a medida que se

d isminuye el ángulo de apagado p, esto sucede tanto para carga

resistiva como para carga resistiva-inductiva, también se puede

apreciar que los armónicos de orden impar son de mayor valor que

los de orden par. La característica de voltaje de salida vs. el

vo Itaje de control es una curva que aproximadamente es una

sinusoidal , esto se debe a que la portadora es una señal rampa y

la modulante un nivel de voltaje continuo. La comparación es

lineal en todo el rango de variación de ángulo de apagado 3-

4.3 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS CON

CONTROL DE FASE SIMÉTRICO.

Para el control de fase simétrico carga resistiva inductiva

(R-L) se puede apreciar claramente que la conmutación es

defectuosa, no es perfecta, esto sucede en el apagado del

transistor principal, donde se obtienen picos de voltaje en cada

semiciclo de la onda de voltaje de entrada. Esto se puede ver en

115

la figura 3.29, este efecto sucede debido a que el transistor T2

no entra en saturación inmediatamente por efecto del puente de

diodos de potencia que no son de recuperación rápida, por lo

tanto tienen un tlempo de demora entrar en conducción.

Con respecto a los armó ni eos de corriente y de vo itaje en la

salida se pueden apreciar en las tablas 33 y 34, se ve que los

armónicos de voltaje son pequeñas comparadas con las de los otros

controles y los armónicos de corriente aumentan a medida que se

incrementa el ángulo de activado a¡ también se puede apreciar que

el quinto armónico es de valor alto con relación a los otros

armónicos. La característica de voltaje de salida vs. el voltaje

de control es una curva que aproximadamente es una recta, esto se

debe a que la portadora es una señal sinusoidal y la modulante un

nivel de voItaje continuo.

116

ANÁLISIS ECONÓMICO.

A continuación se presenta una lista detallada de todo el

material utilizado y sus precios en el mercado nacional.

ÍTEM ELEMENTO

1 Condensadores:

2.200uF, 40V

0.22uF, 50V

lOuF, 50V

O.luF, 50V

47uF, 50V

0.047UF, 50V

0.luF, 1000V

0.22uF, 400V

2 Res istencias:

1/4W

lOfi, 20W

3300, 10W

220, 10W

150Q, 10W

0.10, 25W

3 Puente Rec.

6A, 200V

40A, 400V

CANTIDAD PRECIO UN. PRECIO TOT.

24

12

3

3

2

2

2

100

1

2

2

2

3

6

2

2

1

1

2

4

3

3

3

4

. 500

300

500

300

.000

500

.000

.500

50

.000

.000

.000

.000

.000

20

7

6

3

1

2

5

5

4

6

6

6

12

.000

.200

.000

900

.000

.000

.000

.000

.000

.000

.000

.000

.000

.000

4. 500

15.000

27.000

30.000

117

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Regulador-:

LM337

LM317

LM7805

LM7905

LM7S12

LM7912

Relés :

12V, 2A

12V, 12A

C . I . TTL

Portaleds

Transf or :

110V/12V, 2A

Terminal es

Selectores :

3 Pos . , 10A

7 Pos . , 2A

Pu 1 sador :

ON/OFF, 15A

Per i 1 las

Dis ipadores :

Grandes

Pequeños

Inductancias :

3

3

i

1

1

1

5

1

2

7

5

50

1

1

1

4

2

10

4.000

4.000

2. 500

2. 500

2.500

2.500

3 . 000

12.000

2.800

1 .000

20. 000

250

6.800

8. 500

65.000

2.500

6. 500

2.000

12.200

12.000

2. 500

2. 500

2.500

2.500

15 . 000

12.000

5. 600

7.000

100 . 000

12.500

6.800

8.500

65.000

10.000

13.000

20.000

1

1

1

1

11

1

1

1

1

2

2.3

4

2

3

7

10

12

2

24

50.000

42.000

107.603

46.500

2.400

2.500

2.500

2. 500

2. 500

17 . 000

500

16.500

2.000

5.000

3 . 500

400

800

1 . 600

500

50.

42.

107.

46.

26.

2.

2.

2.

2.

34.

11.

66.

4.

15.

24.

4.

9.

3.

12.

11

000

000

603

500

400

500

500

500

500 .

000

500

000

000

000

500

000

600

200

000

De Carga

15 Acrí1 ico:

16 Gab. Metal ico:

20x40x60 cm.

17 Vent ilador

18 Trans istores:

ECG123A

ECG128

ECG129

ECG382

ECG383

ECG2317

19 Diodos :

Señal

ECG599

ECG587

20 Borneras:

10 Terminales

6 Terminales

21 Conectores :

3 pines

6 pines

8 pines

externos

22 Amplif. Oper.

LM347 8 4.000 32.000

119

LM324

LM741

23 Inversor:

ECG40106B

24 SCR

ECG5400

25 Optoacoplador:

ECG3042 -

26 Potenciómetros

10K

100K

10K

27 Sócalos:

J. 4 p i n e s

8 pines

SUBTOTAL

VARIOS (10%)

TOTAL

1

4

2.200

2.000

11 .000

2.230

4.500

2. 200

8.000

22.000

2.230

18.000

10

3

2

12

12

2.500

2.500

15.000

800

400

25.

7.

30.

9.

4.

000

500

000

600

800

S/.2'045.460

204.546

s/. 2J250.006

En la tabla anterior se puede observar el costo del sistema

en cuanto tiene que ver con los elementos y demás accesorios que

se encuentran instalados en el equipo.

120

La implementación práctica del presente trabajo se ha

llevado a cabo a partir de una serie de pruebas. Al realizar

dichas pruebas, se tuvieron problemas debido a los cuales se

destruyeron algunos elementos cuyo valor representa también parte

del costo del desarrollo del equipo. Además para realizar las

pruebas iniciales se adquirieron elementos que luego no fueron

utilizados o fueron reemplazados por elementos de mejores

características. Esto representa un costo adicional en el

equipo, este costo se estima que es aproximadamente, el 10% del

costo totalj valor económico perdido entre elementos no

utilizados y elementos destruidos.

El tiempo requerido para realizar el sistema también debe

ser tomado en cuenta 3 puesto que representa un trabajo

intelectual al servicio de la construcción del convertidor AC-AC,

que a pesar de no tener que ver directamente con costos,

indirectamente eleva el costo del equipo.

Por lo expuesto, el costo del equipo no puede ser

determinado tan solo por los elementos que lo componen sino que

además se debe tomar en cuenta todo lo que representan pérdidas;

además debe incluirse de alguna manera el tiempo tomado en el

diseño y en la construcción del equipo para que este opere de

manera satisfactoria. Se atribuye un costo adicional del 25% del

costo total al tlempo de diseño y construcción.

121

ANÁLISIS TÉCNICO:

En vista del precio de costo del equipo y aun cuando no se

haya tomado en cuenta la parte de ingeniería, resulta más

rentable el diseño y construcción de un equipo de esta clase con

ciertos requerimientos muy particulares a tener que adquirir uno

mediante alguna casa fabricante conocida. Esto constituye un

argumento muy importante para la construcción de este tipo de

dispos i t ivos.

122

4.4 CONCLUSIONES.

El diseño y construcción del convertidor AC-AC con

transistores que se presenta en esta Tesis, es el resultado de

muchas horas de diseño y pruebas que han concluido en este

trabajo de ingeniería. Este tema ha sido desarrollado tanto en su

diseño teórico como en su elaboración práctica con el fin de

consolidar las bases teóricas adquiridas y proveer al laboratorio

de Electrónica de Potencia de un equipo que permita realizar

prácticas de laboratorio para demostrar y analizar la técnicas de

control de fase directo, inverso y simétrico.

Cabe señalar la gran importancia que tiene realizar un

proyecto con elaboración práctica dado que al experimentar se

verifican los tratados teóricos con respecto al tema escogido, se

adquiere seguridad y se desarrollan destrezas para realizar

futuros trabajos prácticos.

Las señales graficadas en el tercer capítulo

correspondientes a corrientes de carga presentan ciertas

alteraciones lo cual se debe al muestreo mismo de la señal

análoga en el osciloscopio para luego ser enviada al plotter.

Mayor distorsión presentan aque 11 as señales que son sensadas

sobre resistencias de bajo valor. Dichas resistencias podrían ser

aumentadas en valor con el objeto de mejorar la señal, pero con

123

la desventaja de que la potencia sobre dichas resistencias se ve

incrementada.

Al respecto de la eficiencia del equipo, esta fue graficada

en el tercer capítulo que está aproximadamente entre el 80% al

95%. En la eficiencia medida, se consideran todas las pérdidas

existentes en el convertidorj tanto en los semiconductores como

son diodos de potencia, transistores, resistencias de medición y

snnubers, así corno en los elementos magnéticos que intervienen en

e 1 circu ito.

De todo lo diseñado en el presente trabajo se puede afirmar,

en base a los resultados obtenidos, que la totalidad de la

sustentación teórica de la Tesis se ajusta en forma adecuada a la

realidad práctica, así, el conjunto de todos y cada una de las

afirmaciones hechas en el desarrollo del diseño, se van uniendo

entre si, hasta formar un sistema de control completo que logra

el principal objetivo propuesto.

124

4.5 RECOMENDACIONES.

A pesar de los resultados positivos que ha arrojado el

presente trabajo de Tes is y en base de la exper iencia adquirida

con el desarrollo del presente trabajo, caben algunas

recomendaciones con el propósito de mejorar el funcionamiento del

s istema mismo. así también con el propósito de lograr una mayor

comprensión del comportamiento del sistema.

En el desarrollo de una Tesis práctica es importante que se

comience primero haciendo un análisis de s imu 1 ación mediante

alguna ayuda computacional con el propósito de obtener una idea

del sistema a construirse y aprovechar de mejor manera las

características de los distintos componentes a utilizarse, así se

puede hacer una mejor selección de los componentes que se

utilizaran en la construcción del sistema, de este modo se

evitaría las pruebas con distintos elementos que a más de demorar

el desarrollo incrementan el costo del equipo.

En el plano teórico, es de desear que se implemente un

programa de simulación digital que incluya las características

del convertidor y de la carga como un sistema único, de tal

manera de poder predecir con precisión el comportamiento del

sistema. En especial, cuando se requiera construir un equipo

similar pero de mayor potencia, se requerirá por seguridad

125

desacoplar la parte de control de la parte de potencia} por tanto

se recomienda hacer el circuito de control con una referencia

diferente de las referencias de los emisores de cada transistor.

Para nuestro caso y de acuerdo a las pruebas efectuadas al equipo

y debido a la potencia del mismo no resulta problemática esta

s i tuación.

El diseño de las redes snubbers conectadas a cada transistor

de potencia se recomienda realizarlas bajo dos criterios; el

primero consiste en un buen diseño teórico, incluso existen

ciertas herramientas como la simulación mediante programas

computacionales existentes, y el segundo criterio es observar si

los resultados están dentro del rango esperado.

El buen funcionamiento del convertidor va a depender mucho

de un correcto diseño de la red snubber. Así en el snubber de

encendidOj al hacer una buena selección de la inductancia Ls

asegura que la rapidez de crecimiento de la corriente sea

atenuada de manera que en el transistor de potencia la

conmutación se produzca dentro de la zona de operación segura.

En el apagado es conocido que las pérdidas dinámicas o en la

conmutación son críticas a altas frecuencias, en nuestro caso no

es prob1ema. En- cada transición de apagado del transistor existe

picos de sobrevoltaj e que son comparables al valor pico de la

fuente primaria, dichos picos son reducidos a un pequeño valor en

126

presencia de una snubber de sobrevoltaje bien seleccionado. Para

nuestro caso, el máximo sobrevoltaje obtenido en presencia del

snubber es del 5% o 20% del valor de voltaje pico primario.

Para futuros trabajos similares de construcción de

convertidores AC-AC, se recomienda efectuar una modelación y

análisis por computador, en donde se permita estudiar el

comportamiento del convertidor ante modos de conducción continua

y discontinua mediante algunas estrategias de control, ya sea por

variación de ancho de pulso de encendido o durante el apagado.

Luego de esta etapa de prediseño se debería pasar con cierta

seguridad a la selección de los diferentes componentes del

s is tenia. Con este seguimiento se puede ahorrar t iempo y costo del

equipo.

Debido a que la corriente de línea es de tipo puisatoria,

existe contenido armónico de di cha corriente que puede causar

serias interferencias con sistemas de comunicación, para lo cual

se recomienda en el futuro la construcción de un filtro adecuado

en la entrada del convertidor.

Al diseñar un equipo es conveniente utilizar diseños ya

probados, en tesis o trabajos anteriores, que se necesiten para

no tener pérdidas de tiempo en volver a diseñarlos, y dedicar más

esfuerzo al objetivo mismo de la Tesis. Por ejemplo se puede

utilizar diseños de snubbers, de disipadores de calor, de fuentes

127

de polarización, etc. También es útil aprovechar equipos

construidos que se encuentran en el mercado y que satisfagan las

necesidades del equipo que se desea construir.

128

BIBLIOGRAFÍA

1. AN INTRODUCTION TO POWER ELECTRONIC, Bird B.M., King K.G.,

John Wiley & Sons, New York, 1984.

2. POWER ELECTRONICS, Cyril W. Lander, McGraw Hill Book

Company, Second Edition, Great Britainj 1987.

3. POWER ELECTRONICS, CONVERTERS, APLICATIONS, ANDDISIGN, Ned

Mohán, John Wiley & Sons, Norway, 1986.

4. POWER ELECTRONICS CIRCUITS, DEVICES AND APLICATIONS,

Muhammad Harunur Rashid, Prentice Hall 1988.

5. POWER SEMICONDUCTOR CIRCUITS, S.B. Dewan, A. Straughen, John

Wiley & Sons, 1973.

6. VOLTAGE -REGULATOR HANDBOOK, National Semiconductor

Corporation 1982.

7. SEMICONDUCTOR DATA BOOK, General Electric Company, 1971.

8. MOTOROLA DATA BOOK, Power Transistors Mosfets and

Thyristors, Third Edition, Motorola Inc., 1982.

129

9. TRANSFORMER AND INDUCTOR DESIGN HANDBOOK, Colonel Wm. T.

McLymarij New York and Basel.

10. SCR DESIGNERS HANDBOOK, Westinhouse Silicon Controlled

Designers's Handbook, Leslie R. Rice Editor, Second Edition,

September 1970.

11. POWER SEMICONDUCTOR DRIVERS, S .B. Dewan, G.R. Slemon, A.

Straughen, John Wiley & Sons, New York, 1984.

12. POWER SEMICONDUCTOR, EQUIPMENT AND SYSTEMS, Vo1 . II, John D.

Harnden, Forest B. Golden.

13. ELECTRÓNICAS Y AUTOMÁTICAS INDUSTRIALES, Mundo Electrónico,

Marcombo, Boixareu Editores, Barcelona-México, 1981.

14. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS AND CONTROL,

Regenerative Braking Performance Analysis of a Thyristor-

Chopper Control led DC Series Motor, Vol IECI-28, NP. 4,

November 1981.

SOX3NV

T

MANUAL DEL USUARIO.

El módulo didáctico esta construido de tal manera que solo

basta conectar la carga que se desee, presionar el pulsador y

el sistema se activa, luego se selecciona el tipo de control de

fase y se puede proceder a realizar las mediciones.

En el equipo se puede controlar el ángulo de activado ó el

de apagado, para esto se tienen dos opciones:

a) Con una señal interna generada por el mismo equipo.

b) Utilizando una señal externa de O a 10 voltios DC para

poder realizar la misma función.

Para un correcto funcionamiento del equipo se debe de

cumplir los siguientes pasos:

1.- Conectar el equipo a una línea monofásica de 110 V. AC.

2_~ Presionar la botonera de encendido, si ocurre esto se

enciende una luz piloto roja.

3.™ Seleccionar con que tipo de señal se va ha realizar el

control (interna ó externa). Si se escogió señal interna,

continua con el siguiente paso, caso contrario continua en

el numeral 10.

SSBSKBS ^

4.- Conectar la carga escogida, la cual debe de estar dentro

de los parámetros de diseño, es decir carga R ó R-L con

fp-0,8

5.- Seleccionar que tipo de control se desea implementar, para

esto se debe de observar el panel de señalización.

6.- Con el potenciómetro variar el ángulo de control de fase.

£§n ^

7.- Regresar el potenciómetro a la posición inicial.

8_- Escoger otro control y regresar al paso 6

9_- Retirar la carga y apagar el sistema.

10.- Conectar la fuente DC regulable entre O y 10 voltios,

11.- Conectar la carga escogida, la cual debe de estar dentro

de los parámetros de diseño, es decir carga R ó R-L con

fp-0,8

12.- Seleccionar que tipo de control se desea implementar, para

esto se debe.de observar el panel de señalización.

13.- Desde la fuente DC se procede a variar los ángulos de

control.

14.- Escoger otro control y regresar al paso 12

15.- Retirar la carga y apagar el sistema.

NOTA:

El equipo dispone de protecciones, pero el cumplimiento

completo de este instructivo, mejora el funcionamiento y

duración de este.

CIR

CU

ITO

D

E E

NT

RR

DR

1

2

3

4

5

E

1:

IRC

; 1S

W2

: 2

SW

;

33

: 2

; 1F

US

IBL

4:

2R

;

R C

ON

!5:

4

; R

C.

11

8:

9

; R

C. 1

29:

10

;

DE

CO

h1

0:

2R

C ; X

I ;D

7

8

9

1(2

11

_E "RO

L

; 1

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; 5

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RO

L

; 2

VE

NT

; 8

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9

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SIB

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TIL

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ES

CU

EL

A

PO

LIT

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NIC

A

NA

CIO

NA

L

FA

CU

LT

AD

D

E IN

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CIRCUITO DE POTENCIñ

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

CIRCUITO DE POTENCIA

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ESCUELft POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INCENIERIA ELÉCTRICA

DRIVER-9JT-SNUBBER

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

CIRCUITO CONTROL INVERSO Y DIRECTO

Documirví Numfc«r-

P«-t«J

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R.A

12Vi

P3,PS,P7 «rn

p*n«l

S,C.D= SELECTOR CONTROL DIRECTO

S.C.I= SELECTOR CONTROL INDIRECTO

S.C.S= SELECTOR CONTROL SIMÉTRICO

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CON 14

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CON 17

ipT-.j'^

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

CONTROL SIMÉTRICO

Augumt 10 f 1995j5h««;t

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CIRCUITO DE CONTROL

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CON

22

SENñL EXTERNR

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

SEÑAL EXTERNA Y RELÉS

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FftCULTAD DE INCENIERIA ELÉCTRICA

O.C.C Y LÓGICA

Docurtwnt

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23

CON

PANEL

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PANEL

CON

ESO*

27

CON

PANEL

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

PRUEBA DE LED'S

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FUENTES Va-Vb-Vc42

MÁXIMUM RATINGS

Raling

CallGclor-Etnítlcr Vollagc

Collcctar-Base Vollago

Emillur-Rijsa Vollíi(]ü

Base Curren!

Collüclor Curren! —Conlinuous

Tolal Dcvice Díssipalionfu TA - 25"CDcratu above 25"C

Tolal Dcvice Dissipalion(., Te « 25"COcíate abovc 25°C

Tolal Dcvico Dissípolton<irTA " 50 'CDurillo iiliovu 50"C

Ojiurülini) nnd Stor¡i[|eJimclion TiíinpcialuroRano"

Symbol

VCEO

VCBQ

VEBOIBic

PO

PD

PD

TJ. TSIO

pr2N5415

200

200

4.0

15

16

JP

2fJ5416

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2N3439

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2N3440

250

300

7.0

07

0.6

Unlt

Vdc

Vdc

Vdc

Adc

Adc

WattsmW/*C

WaltsmW/*C

WattsmWrc

•c

TIIEHMAL CIlARACTEniSTICS

Chnructerlsllc

Ttiermol Hcslslancc, Juncllon lo Case

Tlicfinaí flesislanco, Jnnclion lo Amhlcnt

Svmbol

R«JC

R/IJA

2fJ5-11S2ND-116

17.5

150

2N34392N3-1-10

35

175

Unlt

•CAV

•CAV

2N3439, 2N3440 NPN2N5415, 2N5416 PNP

JAN, JTX, JTXV AVAILABLECASE 79-02, STYLE 1

TO-39 (TO-205AD)

ELEGTRICAL CHARACTER1STICS (TAI "" 25"C unless oiherwlso noled.l

Churac tu r l s t l c Symbol Mln Unlt

QFF CHARACTERISTICS

Collcclor-Eniilier Suslaínlng VoliagelD|IC - BOmAdc, IB = 0) 2N5415

2N5-1162N34392N3440

'Collcclor Cnloff CiirrenI(VCE « 300 Vdc, (u - 01 2N3439|VCE « 200 Vdc, IB « 0] 2N34-10

'Colluclor Cnlotí CiiffL-nl _(VCE « 4!íÜ Vdc. VBE - 1.5 Vdc) 2N3439|VCE - 300 Vdc, VBE - 1.5 Vdc| 2N3440

Colluclor CuioU Currtint(VcB " 175 Vdc, Ig - 0) 2N5415(VCB - 200 Vdc. IE - oj sNB-ne(Vcu - 360 Vdc, IE - 0) 2N3439(VCB - 250 vdc, IE - o) 2M3440

Eiiilliur Cutolf Ciiffonl|VEB " -1.0 Vtic, le « 0) 2N5415(VEB " 6.0 Vdc, |c = 0) 2N5416, 2N3439, 2N3440

vCEO(sus)

ICEO

ICEX

ICBO

IEBO

200300350250

——

——

:

—

—

—

:

—

2050

500

500

50502020

20'20

Vdc

/iAdc

jiAdc

/iAdc

fiAdc

OtJCHARACTERISTICS(l)

DC Curfenl CaíndC » 2.0 mAdc, VC6 - 10 Vdc) 2N3439

•|lc - 20 mAdc. VCE ° 10 Vdc) 2N3439, 2N34-10

•|lc a 50 mAdc, VCE = 10 Vdc) 2N54152NG416

CollL-cior-Eniillor Samrallon Vallaos|ÍC •= 50 mAdc, IB » 4.0 mAdc) 2N3439, 2N3440

Base-Emíller Saluralíon VoílageHe •> 50 mAdc. IB " 4.0 mAric) 2N3439, 2N3440

f-FE

vCE(sal)

vBE(sat)

3040

3030

—

—

160

150120

0.5

1.3

. — .

Vdc

Vdc

'Indícales Data tn Addillon lo JEDEC Rcquircmenls.

SMALL-SIGNAL DEVICES MOTOROLA SEMICONDUCTORS

4-99

2N3439, 2N3440 N P N / 2 N 5 4 1 5 , 2N541G PNP

ELECTRICAL CHAflACTERISTICS (continuad) [TA - 25-C unless olhcrwíse noled.)

ChnrocterísUc S/mbol Min Uní!SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS

Clirrent'Garn — Bandwidlh Product(lC = 10 niAdc, VCE = 10 Vdc, I = 50 MHz) 2N3439, 2N3440

Oulpul Capitcrl.inca

(Ves - 10 Vdc, |g » 0, f = 1.0 MHz} 2N5415, 2N5416,2N3439. 2W3440

Input Capacitaiice|VE0 « S.O Vdc. lc - 0, f = 1.0 MHz)

SmolI-Signnl Currcnt Goln

(lc «• 5.0 mAdc, VCE - 10 Vdc, f -> 1.0 kH/](!C - 10.0 mAdc, VCE = 10 Vdc, f = 5.0 MHz] 2N5415, 2N5416

Rcnl Pnri oí Input Impcdíiiice(VCE " 10 Vdc, IC " 5.0 mAdc, f ~ 1.0 MHz)

IT

Cobo

Qbo

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Re(h|e)

15

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25

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—

1510

75

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300

MHí

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PF

—

Ohms

ID Pulso Tcsl: Pulsa Wldih * 300 fis, Duly Cyclo -i 2.0%.

CAUTION: Tho suslalning vollogo musí not be meosurcd on B curvo tracor. |See FJg. 15.)

FIGURE 1 - SWITCHING TIMES TESTCIRCUIT

PNP2N5415, 2N5416

NOTE: Vcc nnij Rc nillmlnd lot ^cEloll) " 'SO V nnd lcai d«il(Bd,RB choieo íor doilied IB ,, V, SK 1 O V, V2 =

Por l(j «nd i,, DI li dIiconnoct"tJand V2 - 2.0 V

Fui PHP mu cltclilt,/«ví r t* « I I po l .r l t l . i .

NPN2N3439, 2N3440

FIGURE 2 - TURfJ-ON TIMEIDUQ

30 50 70

IC,COLLECTOñCUnnE»T[mAl20 30 5(1 ÍO

IC.COLLECIDncUHRENTlmAl

FIGURE 3- TURN-OFFTIME

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700-g 500

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0 20 30 BD 70 100 t]

IC. COUECTOH CURHEHT |mA|

MOTOROLA SEMICONDUCTORS SMALL-SIGNAL. DEVICES

4-100

W3439, 2N344Q NPN/2N5415, 2N5416 PNP

ÍIGUñE 4 - CURRENT-GAIN - BANDWIDTH PRODUCT

NPHmr

J O 3 0 5 0 7 0 1 0 70 30 SO

ImAl70 100

FIGURE 5 - CAPACÍTANOS

CA

PA

CIT

AN

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I I I35°

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U2 05 1.0 20 5.0 10 70

fl, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)

50 100 700

FIGURE 6 - THERMAL RESPONSE

1—Mi |

I U 1O U T Y C Y C L E , D - I I / I Z

SINGLEPULSE

DCUHVESAPPLYFOHPOWEHPULSE T RAIN SHQWHR E A D T I M E A T t i

P(pk) UJCll l

ÍOl 002 0.03 O.U5 0.2 0.3 0.5 2.0 3.0 5.0

I .TIMEl im)

70 30 50 100 700 300 bOO 100C

FIGURE 7 - ACTIVE-REGION SAFE OPERATING ÁREA

t "

u- O t t

SlD]

-|«

I D I

PMP — 2NS415, 2N5416

Tj • 70U°C deSONOINfi WIRE LIMITEDTHERMALLY LIMITEDPTc -Z^C (SINGLE PULSE)SECOHD BflEAKOOV/H LIMITEDCURVES APPLYHELOWRAIEDVcEO

10 70 30 50 70 ino 200 300VCE.COLLECTDR EMITTEH VDLTAGE(VILTS)

NPN-2N3439, 2N3140

TJ • ;ooacBOfiDINC \VlflE LIMITEDTHEHMALLY LIMITEDÉ>TC'2SUC|SIHGLE PULSE)CURVES APPLYBELOWHATEO VCED

10 20 30 50 70 100 IDO 300CE, CDLLECTOR-EMITTEH VOLTAGE (VOLTS)

SMALl'SIGNAL DEVICES MOTOROLA SEMICONDUCTORS

4-101

2N3439, 2N3440 NPN/2N5415, 2N541G PNP

FIGURE 8 -POWER DERATING

10

8o 4.0

ZN3433, 7M3 10 _

MJ5415.MJ54I6 -

40 HO 120 160

Te, CASETEMPEf lATUREI°CI

Theie are two llmitailon* on thc power hnndling nbitity oí ttiarisíiior. avcrngo ¡unciion icmpernture and iccond btcnkrtown.Safe opcialíng área curvci Indícale lc-VCE '¡mil! oí llie lianiiiloiih.Tl musí be obscfvcd lor rcllatilc opcral!on;I.e,, tlie transf;|ot mu»nol be lUhjccicd lo grcülcr disiípntlon Ihan thc curveí Indic^tt.

The dala D( Figure 7 Ii boied on Tj(p>j - 200DC; TC ÍJ varinWtdcpcnding on conditiont. Second bfenkdown pulic llmiti are val id(or duiy cycla» lo \Q% provídrrri Tj|pkl c 300°C. Tjfp^] m.iyh*cnlculntcd Irom iha riain In Fitiuro G. Ai higli caie icinpcrniuiíi,Ihennal limiíattont wlll reduce ihc power thal can tw hancfltd loVnlucí leii ihnn Itie Hmiíatíoni Irnpoied by iccond bieakdo*yn.(See AN-415).

PNP2NS415, 2N5416

NPN2N3439 2N3440

FIGURE 9 - DC CUHRENT GAIN

2.00.5 1.0 Z.Q 5.0 10 20 50 100 700 500

tC. COUECTQfl CURHEHT [mAj

0.5" t.O 2.0 200 W)

tC .COLLECTOHCUHf lEHT (mA|

> O.B

.7 mA

FIGURE tO-COLLECTORSATURATION REGIÓN

mi i 2-°_ Tj - 75"C

mA.

0,1 0.2 0.5 1.0 7.0 5.0 10 20 50 100

! B ,BASECUnnEHT[mAl

0.1 O.Z 0.5 1.0 2.0 5.0 10 30 50 IDO

iB.BASECURRENr(mA)

MOTOROLA SEMICONDUCTORS SMALL-SIGNAL DEVICES

4-102

FIGUHE 11 - "QN" VOLTAGES

1.0

70 30 50 70 100 200 300 500

IC.COUECTÜHCUnHEHTlniA)

2.0 3.0 5.0 10 7Q 30 50 100 700

IC.COUECTQRCUnflENTImA) .

FIGURE 12 - TEMPERATURA COEFFICIENTS

+ O B

2.0 30 5.0 7.0 10 20 30 50 70 100 200

IC.CDLlECTOHCUflflEHUmA)

2.0 3.0 5.0 7.0 10 70 30 SO ÍO 100 200

IC. COLLECTOHCUnn ENTIBA)

FIGURE 13 ~ COLLECTOR CUTOFF HEGION

I 0< > U 3 107 "0.1 O -0.1 -02 - 0 3 -O.Í -05 -OG

VHL. HrtÜE IMtUtH VIH I/UIE (VtlLTS]

-0.4 -03 -02 - 0 1 O (Q .1 4Q.7 t03 10.4 10.5 l O G

VBE. BASE EM1ITER V U L T A G E (VOLTS)

SMAI.I. SICÍNAI. MOTOROLA SEMICONDUCTOnS

4-103

2N3439, 2N3440 NPN/2N5415, 2N5416 PNP

FIGURE 14 - BASE CUTOFF REGIÓN

103

10 1

10°

10-140

-IJ" 150°C

,«

75°C

— HEVEHSE" 1

-=r<

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r

-

_s

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: - Z O O

-FDflVMRO*" 1 trrr

4 +0.3 +0.2 *0.t 0 -0.1 -O.Z -0.3 -0.4 -0.5 -0.6

V0E. BASE-EMIÍTER VOLTAGE (VOLTS)

103

? I07

3;

o;

i10"

ID*1

- T J * SQ'C-

UÜ"L

z5"c-

" 1 "

_^

__

-»—

— s —

— i—

; - 7 D O

-FOnWARO •" 1

í—

rrr

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 «0.1 +O.Z '0.3 "0.4 '05 'DI

VBE. BASE EMITTER VOLTAGE [VOLTS)

FIGURE 15 • ClflCUir USFO TO MEASUI1ESUSTAINING VOLTAGES

Flelny

Vc c{Oio50V.

100 inA)

fuOscilloscopo

2N3444 For Specincalions, Sec 2N3252 Dala.

MOTOROLA SEMICONDUCTORS SMALL-SIGNAL DEVICES

4-104

11 m* (fíl fl U O "fr r*1 ¡I •TU B Sf-2 ¿Zi dT* "S* 1 "fr H iCi B< O Note: Standard polarity is cathode to case.U¡T2O¡y3TL!r¡lCJÍl raGCUH BSa 0 . • Indícales polares anode tocase.

Penk RovorsoVoltagn

(PnV VoMsl

50

50

100

200

200

400

400

600

600

800

800

1000

1000

IFM Surge

Te at Ratedlo (°C) Max

Vpa tflated lo

na- NO.Package

M^lo. Averogo Rectlflad Forward CurrerH lAmpa)

3 A

ECG5800

ECG5801

ECG5802

ECG5804

ECG5806

•

ECG5808

ECG5809

150 A

+ 105 (TU

.9 V Typ1.0 V Max

Z18A

Axial

"ifl

ECG5830

ECG583T

ECG5834

ECG5835-

ECG5838

ECG5839'

ECG5842

ECG5843-

ECG5846

ECG5847'

ECG5848-

ECG5849'

40A '

+ 150

.9 V Typ1.1 V Max

6 A

ECG5850

ECG585T

ECG5854

ECG5855-

ECG5853

ECG5859*

ECG5862

ECG5863*

ECG58G6

ECG5867'

ECG5868

ECG58G9-

150 A .

. + 150

.9 V Typ1.1 V Max

219

DO-4

f ^

¥

6 A/22 A

ECG5812

_r

ECG5814

ECG5815

ECG5817

400 A

See ff Note

.8 V Typ

.9 V Max

Z2G

Axial

- B '

0

12 A

ECG5S70

ECG587T

ECG5874

ECG5875-

ECG5S7B

ECG5879*

ECG5882

ECG5883*

ECG5886

ECG5887-

ECG5S90

ECG589T

250 A •

+ 150

.9 V Typ1.1 V Max

219

DO-4

ft

$

ECG6013

300 A

+ 80

1.0 V Typ1.6 V Max

Z41B

TO-220

0.

II

15 A

ECG5940 '

ECG594T

ECG5344

ECG5945*

ECG5348

ECG5949-

ECG5952

ECG5953-

250 A

+ 150

.9 V Typ1.1 V Max

Z20

DO-5

^L-IÍTJ

^Sl

16 A

ECG5892

ECG5893-

1

ECG5896

ECG5897-

ECG5900

ECG5901*

ECG5904

ECG5905-

ECG5908

ECG5909'

ECG5910

HCG591 1 '

300 A

+ 150

.9 V Typ1.1 V Max

20 A

ECG5912

ECG5913*

ECG5916

ECG5917'

ECG5920

ECG59211

ECG5924

ECG5925*

ECG5928

ECG5929'

ECG5932

ECG5933'

400 A

+ 150

.9 V Typ1.1 V Max,

Z19

DO-4

tvv1

25 A

ECG5962

ECG59&3*

ECG59G6

ECG59671

300 A

+ 100

.9 V Typ1.1 V Max

227

Press Fit

' o '|0 = 6 A with PC Board Mlg., TA = GO°C, lo = 22 A, 1/8" Leads, TL = 60°C

Fast Recovery Ultra Fast RecoveryRovarso Racovory Timo, Trr=i200 na Mnx

Pnnk riovoraoVoltnga

[PnVVolta)

200

200

400

400

600

600

IFM Surge

Te at Raiedlo Í°C) Max

VpatRated lo

Fig. No.

Package

lo (Anips)

12 A .

ECG5818 '

ECG5819"

ECG5820

ECG582T

ECG5822

ECG5823'

200 A

+ 100

.9 V Typ1.1 V Max

Z19

DO-4

40 AECG600G

ECG6007*

ECG6008

ECG6009-

ECG6010

ECG6011-

350 A

+ 100

1 .0 V Typ1.4 V Max .

Z20

DO-5

V1 iji !

J^:1= ¿I

Ponk novoraoVollnyn

IPRV Volta)

200

400

600

IFM Surge(Per Diode)

Tc @ Ratcdlo Max (°C)

ForwardVoltage Drop@ Rated lo,Vp (Volts)(Per Diode)

ReverseRecoveryTime (ns)

Fig. No.

Package

lo. Avorngo Roctífíod ForwardCurront (Ampa)

8 AECG597

•

.100 A

+ 125

1.3

35

•

ECG598

.100 A

+ 125 -

1.5

60

Z41A

TO-220(2-Pin) roí

l!

15 AECG599

200 A

+ 150

1.0 "

35

Máximum Ratings at TC = 25°C

Doscríptlan

•NPN

ECG243

ECG245

ECG247

ECG249

ECG251

ECGZ349

ECG97

ECG99

ECG98

ECG274

ECG256

ECG270

ECG2316

ECG2317

ECG214

ECG215

ECG2335

-í-s--- -^

ECG257

ECG259., .-» i., v.f

ECG2326

ECG2332

ECG2334

ECG261

ECG2G3

ECG2343

ECG2315

ECG2336

ECG2330

ECG253

PNP

ECG244

ECG246

ECG24B

ECG250

ECG252

ECG2350

—

...

...

ECG27S

...

ECG271

...

...

...

—

ECG253

ECG2BO '•. L ,í J 1 d . ',

-:

...

...

ECG262

ECG264

ECG2344

...

—

...

ECG254

ColloctorTo Bnse

VoltsBVCBO

80

80

100

100

100

120

500

600

700

80

450

100

500

500

70

110

6G±15

80

ys.a

150

G0±10

60±10

TOO

100

120

400

50±10

60 ±10

80

ColloctorTo Emití a r

VoltsBVCEO

80

80

100

100

100

120

400

400

500

80

400

100

450

450

60

100

60*15

80

100

100

60±10

60±10

100

100

120

200

60±10

GOilO

80

EmíttorTo Basa

VoltsBVEBO

5

5

5

5

5

5

8

8

8

4

5

.8

5 .

5

5

6

6

6

5

5

7

6

6

5

5

5

6

7

0

5

Mnx.ColloctorCurront

IQ Ampa

8

10

12

16

20

50

TO

50

20

4 .

20

10

10

15

10

8

5

5

8

8

2

5

8

10

10

8

8

2

4

' Mnx.Basa

CurrontIQ mA

120

200

200

500

500

2000

2500

10,000

2500 -

80

2500

500

5000

1000

—...

"

100

120 ,

800

400

500

250

250

500

2000

...

200

100

Max.

DavlcfjDías. PD

Watts

100 '

150

150

150

160

300

150

250

175

50

150

125

105

105

60

60

80

70

75

40

v

20

40

65

65

125

60

45

10

40

TypCurra nt

Gflln

hFE

3,000

4,000

3,500

3,500

2,400

1,000 min

40 min

25 min

40 min

3,000

30 min

1,000 mió*

100 min

40 min

2,000 min

1,500 min

2,000 min

750 min

2,500

3,000 min

4,000 typ

4,000 typ

1,000 min

1,000 min

1,000 min

100 min

2,000 min

4,000 min

2,000

NPN/PNPEquivolont

Circuit

A/B

A/B

A/B

A/B

A/B

A/B

G

G

G

A/B

G

E/F

A

A

A.

A

J

A/B

A/B

A

H

H

A/B

A/B

A/B

G

1 .

H

A/B

Pnckage

Case/Fig./Bnslng

TO-3

Fig. T28 -• -.

Fig. T28A ^^-A^

^_^A?:^~?S^.x— C/CA5E

(CÍ/Í2)

TO-66 Fíg. T25 •

(ofyjj$) 'TO-3P (TO-2Í8) ' í O\. T48 fcScí!?al

CONNECTS rWÍlTOCOLLECTOR

TO-3PJ .Fig. T48-1 ' , ^

CONNECTS I]TO COLLECTOfl By

TQ-127 r^"| .Fig. T46 1 1

METAL ' Rn?CONTACT Wll lCOHNECTS TO || _COLLECTOR f| ^

BJJ U u b

TO-220F • tfS^vFig.T42-1 'M|

METAL ^¿9CONTACT . | fnrCONNECTS TO IICOLLECTOR B||E

TO-220Fig. T41 -^

TAB WfflCONNECTS ¡jFTO COLLECTOR I

BPle

TO-220J ffaFíg. T41-1 J lj

B>f .a

3fC 1 E

TO-126 r<TlFig. T45 - G\\J

METAL f, fCONTACTCONNECTS TO ICOLLECTOR ^C

Package Outlines - Sce Page 1-78

1-55

TranSÍStorS (cont'd) (Máximum Ratings at TC = 25°C Unless Otherwise Noted)

ECO Type

ECG378

ECG379

ECG3B1

ECG382

ECG383

ECG384

ECG38S

ECG386

ECG387 .ECG3S7MP'

ECG388

ECG389

ECG390

ECG391

ECG392

ECG393

ECG394

ECG395

ECG396

ECG397 '

ECG338

ECG399

ECG451thruECG469

ECG470

ECG471

ECG472

ECG473

ECG474

ECG475 ¡P

ECG470

ECG477

i DoBcrlptlon andApplication

PNP-Si, Pwr Driver, PO, Sw,Reg (Compl to ECG377)

NPN-SÍ, HV Hi Speed Pwr Sw

PNP-SÍ, AF Pwr Amp

NPN-Si, AF Driver[Compl to ECG383)

PNP-SÍ, AF Driver(Compl to ECG382)

NPN-Si, Sw, Linear Amp1

NPN-SÍ, HV Hi Speed Sw

NPN-Si, HV Hi Speed Sw

NPN-Si, Pwr Amp, Sw

NPN-Si, Hi Pwr AF Amp(Compl lo ECG68)

NPN-Si, Horiz Output

NPN-Si, Pwr Amp, Hi SpoedSw (Compl to ECG391)

PNP-Si, Pwr Amp, Hi SpeedSw (Compl to ECG390)

NPN-Si, Pwr Amp, Hi SpeedSw (Compl to ECG393)

PNP-Si, Pwr Amp, Hi SpeedSw (Compl tp ECG392)

NPN-SÍ, HV Pwr Amp, Sw

PNP-SÍ, Wide Band VHF/UHFAmp, Ose

NPN-Si, Linear Amp & HiSpeed Sw (Compl to ECG397)

PNP-Si, Linear Amp & HiSpeed Sw (Compl to ECG396)

PNP-Si, Vertical Defl, AudioAmp (Compl to ECG375)

NPN-SE, HV Video Output

See FET Selector Cuide .Page 1-57

NPN-Si, RFPO, 2-30 MHz,100 W, 12.5 V

NPN-Si, RFPO, 2-30 MHz,100 W, 28 V

NPN-Si, RF Drivor, PO, ' .136-171 MHz, 1.8 W

NPN-Si, RF Driver, PO,136-174 MHz, 2.2 W

NPN-Si, RF PO, 88 MHz, 6 W,174 MHz, 3 W

NPN-.SIhRrTFO, J36.jl74.MHz.^W'&Afldfl ?' M^K

NPN-SI, RFPOf 136-171 MHz,12" W

NPN-Si, RF PO, 136-174 MHz,45 W

ColloctorTo Bnae

VoltaBVCBO

80

700

150 .

120

120

375

550

800

180 -

400

1500 t

100

100

100

100

500 •

30

450 "

350

200

300

...

36

65 • .

36

36 • .

36 ' '

368-

36

36

CollectorTo Emltter' Volts

BVCEO

80

400

120

100

100

350

350

500

150 .

250

1500 (CES)

100

100 .

100

100

400

25

350

300

150

300

— '

18

36

16

18 • ,

18

18 ,

18

18

Basa toEmlttarVolta

BVEBO

5

9

5

5

5 '

9

6

6

6

5 .

5

5

5

5

5

6

3

7

6

•5

"I6 '

...

4

4

4 -

4

4 * •

4

1

4

Max,CollectorCurrentle Amp»

10

12 '

5

1

1

7

10-

20

50 •

16

4 - *

10

10

25

25

3 '..

50 mA

1

1 _ •

2 . .

.1 '

.,. . •

20-

15 •

.400

1

.600

1.5

3

D

Max. 'Dovlco

Días. PD

Watt»

50

100

80

.91TA = 2S°C)

.9(TA = 25"C)

45

150

175

250 .

250

100

80

80-

125

125

100

.360

<TA = 25°C)

10 . '

10

25

.9<TA = 25°C)

...

250' .

250 ' .

5 - -

7

9.5

11.5--

23

75

Froq.In

MHz't

50

4 mín •

9

140

140

1 mín

...

...

30 min

4 min

4 min

3

3

3

3

2.5.

2.3 GHz

15 mín .

15 min

5

50 min

—

—

—

400 min

—

—

350

350

—

CurrantGalnhFE

60 min

20 typ

60 typ

200 typ

200 typ

20 typ

20 typ

30 typ

70 Typ

30 typ

5 min

40 min

40 min

25 min

25 min

30 min

25 min

60 typ

50 typ

100 typ

100 min

...

10 min

10 min

20 min

10 min

5 min

10 typ

10 typ

20 typ

PackHga

Casa

TO-220

TO-220

TB-33

TO-92M

TO-92M

TO-66

TO-3

TO-3

TO-3

TO-3

TO-3

TO-3P(TO-218)

TO-3P(TO-218)

TO-3P(TO-218)

TO-3P(TO-218)

TO-3P(TO-21S)

TO-72

TO-39

TO-39

TO-220

T-16

....

RF-50F

RF-50F

TO-39

TO-39.

TO-202EC

TO-60

TO-60

RF-50F6

Flg.No.

T41

T41

T43

TI 8

TI 8

T25

T28

T28

T28A

T28

T28~

T48

T48

T48

T48

T48

T4

T6

T6

T41

T20

...

T58

T58

T6

T6

T40

T56

T56

T60

L

Ñolas:" MP-Mnichod palr ' Package Outlines - See Page 1-78/ FfoqUnncy ni wlllch common omlttor cunnnt fjnln la 70.0% oí low froqunncy gnln• Whon olíornolo pncknooa oro shown ¡l Indico loa s chango Is In progross. Allhough only ono package Is nvalloble bolh packagos will bo shown os long ns Iho obsoleta

pocknga may bo oncounturod In tlm (lold.

1-46 ' ' .